꽃들은 어떻게 진화했나...최대 규모 '꽃 가계도' 나왔다

다양한 색의 꽃들이 피어있다. 게티이미지뱅크

수백 명의 과학자들이 9500종 이상의 염기서열을 비교해 지구상의 꽃들이 어떻게 진화했는지 알 수 있는 가계도를 만들었다.  분석 결과 현대 지구에서 서식하는 식물의 80% 이상은 쥐라기 후기인 1억 5000만년 전에 시작된 것으로 나타났다.  또 4000만년 전 지구 기온이 크게 떨어지면서 갑자기  식물종이 크게  증가한 것으로 밝혀졌다. 

12일 미국 뉴욕타임스에 따르면 이같은 내용을 담은 연구는 지난달 24일 국제학술지 '네이처'에 게재됐다. 영국 리치먼드큐 왕립식물원, 영국 포츠머스대, 미국 텍사스대 등 다양한 기관의 연구자들이 참여했다.

연구팀은 이번 연구에서 다양하고 희귀한 식물 표본을 얻기 위해 48개국의 식물 연구 관련 기관에 연락을 취했다. 최종적으로 현대 식물의 약 60%에 대한 데이터를 획득할 수 있었다. 

연구팀은 이렇게 얻은 꽃들의 염기서열 데이터를  지질학적 방법으로 분석했다. 언제 한 쌍의 종이 갈라지기 시작했는지 특정하기는 어렵지만 화석을 통해 식물들이 꽃으로 피는 연대를 추적할 수 있기 때문이다. 염기서열은 DNA의 기본단위 구성성분 중 하나인 염기들을 순서대로 나열해 놓은 것이다.

그 결과 현대 식물 계통의 80% 이상은 약 1억 5000만년 전 쥐라기 후기에 시작된 '갑작스러운 폭발'에서 비롯된 것으로 나타났다. 유전자 데이터를 통해 많은 식물군들의 관계를 재구성하고 일부 개별 종들을 재분류해 분석한 결과다. 연구팀은 "이는 과거에 이루어진 추정치를 뒷받침한다"고 설명했다. 또 지구의 기온이 급락하는 가운데 종의 수가 또 한 번 급증한 시기가 약 4000만년 전이었다는 사실도 밝혀냈다.

이번 연구에선 기존에 밝혀지지 않았던 식물 계통에 관한 새로운 사실도 밝혀졌다. 예를 들어 데이지와 해바라기가 포함된 국화과는 연구자들이 예상했던 방식으로 진화하지 않았다.  연구팀은 "데이지와 친척 관계인 꽃들의 구성이 바뀔 수도 있다"고 설명했다. 

연구에 참여한 알렉산드레 준티니 리치먼드큐 왕립식물원 연구원은 “꽃들은 과거에 더 빠르고 더 엉망진창으로 진화하고 있었을 수 있다”고 말했다. 연구팀은 "이번 연구에선 염기서열 분석 도구를 사용해 과거에 무슨 일이 일어났는지 더 선명하게 알 수 있었다"며 다른 연구팀이 이러한 분석법을 활용해 '꽃 가계도' 발전에 기여해주길 바란다고 전했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]