울레미 소나무 : 살아있는 화석 & 진화론적 수수께끼 : 화석-살아있는 화석 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2006-06-29

울레미 소나무

: 살아있는 화석 & 진화론적 수수께끼

(Wollemia nobilis : A Living Fossil and Evolutionary Enigma)

Andrew A. Snelling

1994년 8월 울레미 소나무(Wollemi pine)가 호주에서 발견되었을 때, 그것은 20세기 최고의 식물학적 발견으로 평가되면서, 마치 살아있는 작은 공룡을 발견한 것처럼 환호되었다. 그 나무는 뉴사우스 웨일즈 국립공원 야생동물국의 관리원 데이비스 노블(David Noble)에 의해서, 호주 시드니의 북서쪽으로 단지 200 km 정도 떨어진, 울창한 울레미 국립공원(Wollemi National Park) 안에 있는 500~600 m 깊이의 좁은 바위투성이의 사암층 협곡에서 발견되었다.(그림 1). 그래서 먼 과거로부터 온 이 새로운 속(genus)의 이상한 나무는 울레미아 노빌리스(Wollemia nobilis) 라는 이름을 얻게 되었다.(그림 2)

나무의 특성

처음으로 발견된 숲에서는 5,000 입방미터 지역에 단지 40그루의 나무만 있었다. 그 중에 23그루는 성장한 나무였고, 16그루는 어린 나무였으며, 가장 컸지만 쓰러져 있었던 나무는 3 m 둘레에 높이는 40 m나 되었다. 식물학자들은 처음에 이 소나무의 이상한 모습에 당혹해 하며, 남양소나무 과(Araucariaceae)의 ‘몽키퍼즐나무(monkey puzzle tree, 아로우카리아, 칠레소나무)’로 생각했다. 침엽수들은 짙은 녹색의 잎을 가지고 있다. 그러나 울레미 소나무의 어린 잎(foliage)들은 양치류 같은 밝은 라임 녹색(bright lime green)의 잎들을 가지고 있었고, 성장한 나무의 잎들은 노란 올리브 녹색(yellow-olive green)으로 변화된다. 조밀하면서도 광택이 나는 성장한 잎은 4 열로 배열되어 있다. 나무 줄기(trunks)는 혹이 많고(distinct knobby), 작은 구멍이 많은(spongy), 코르크 같은 나무껍질(bark)을 가지고 있다. 이것은 울레미 소나무에 거품이 이는 갈색의 초콜릿이 덮여져 있는 것처럼 보이게 한다.

이 발견에 앞서, 살아있는 모든 남양소나무 과는 두 속(genera)에 속해 있었다. 하나는 아가티스(Agathis) 속으로 호주의 퀸즈랜드 북동부와 그 밖의 열대우림에 분포하는 카우리 소나무(Kauri pines)이고, 다른 하나는 아로우카리아(Araucaria) 속으로 노퍽 섬(Norfolk Island)과 호주 동부 해안을 따라 발견되는 번야 소나무(Bunya pines)와 후프 소나무(Hoop pines)이다. 울레미 소나무는 이 두 속의 일부 특징들을 가지고 있으나, 어느 쪽에도 속하지 않는다. 성장한 나무의 높이는 27 ~ 35m 정도이다. 구조는 줄기로부터 연속적으로 초기 가지가 나선형으로 뻗어 나와 복잡하다. 그 위에 있는 가지들은 밝은 녹색의 암솔방울과 갈색의 원통모양의 숫솔방울이 끝에 달려있어 나무는 양성(bisexual)이 된다.

첫 발견 이후로, 17 그루의 나무들이 있는 또 다른 나무숲(grove)이 첫 장소로부터 상류 쪽으로 약 1 km 떨어진 외딴 장소에서 발견되었고, 단지 3그루의 성장한 나무(가장 키가 큰 것이 단지 15 m)들이 있는 세 번째 나무숲은 다른 두 숲 가까이에 있는 150 m 깊이의 길쭉한 협곡 내의 암벽 위로 약 40 m 정도에서 발견되었으나, 물이 흘러가는 다른 반집수(sub-catchment) 지역이었다.

그림 1. 울레미 소나무의 위치도.

따라서, 울레미 소나무는 특이한 생태학적 지위 내에서 분화된 것처럼 보인다. 왜냐하면 이렇게 살아남은 나무들은 비슷한 토양과, 일정한 빛, 그리고 같은 방향으로 흐르는 지류가 있는 깊은 골짜기에서만 발견되기 때문이다.

유전자 지문 분석

살아남아 있는 이 나무들은 아주 오랜 시간동안 고립되었던 것으로 보인다. 왜냐하면, 가장 오래된 나무의 수령이 1,000 년 이상으로 추정되었기 때문이다. 캔버라에 있는 호주 국립대학의 한 연구팀은 첫 번째 숲의 성장한 8 그루 나무와 두 번째 숲의 4 그루에서 유전자 표지(genetic markers)를 분석했다. 그들은 이 12개의 샘플로부터 각각의 유전체(genomes)에서 30개에서 40개의 효소 부호화 장소(enzyme-coding sites)들을 비교했으나, 어떠한 변이(variation)도 발견하지 못했다.

\그런 다음 그 팀은 유전체 상의 수천 지점을 비교하는 유전자 지문분석(genetic fingerprinting)을 사용했으나, 다시 어떠한 유전적 변이도 발견되지 않았다. 따라서 이 소나무들은 수천년 동안 고립된 소개체군이었고, 이 두 숲에 있는 나무들은 저목림작업(coppicing)에 의해 번식되어서, 서로가 서로의 복제생물이다. 정말로, 그 장소 중에서 한 군데에서는 한 그룹의 160개의 줄기들이 단 한 개체의 부분인 것처럼 보인다.

다른 지류의 아래 지역에 있는 세 번째 숲의 나무들은 하류로 밀려 내려온 한 씨앗에 의해 정착된 것일 수는 없었다는 것을 의미한다. 예비 DNA 지문분석은 이 세 나무들이 약간의 유전적 변이를 가지고 있을 수도 있다는 것을 보여준다. 그러므로 그것들은 훨씬 더 커다란 소나무 숲의 일부분일 가능성이 더 크다.

하나의 살아있는 화석

그렇다면 이 극소수의 고립된 울레미 소나무들은 어디서 왔을까? 화석 기록에는 울레미 소나무가 나타나지 않고 있다. 그렇지만 발견된 것 중에서 가장 가까운 조화(match)는 울레미 화분과 딜위나이트(Dilwynites) 화분 사이에 있다. 딜위나이트는 2백만 년으로 ‘연대 측정된’ 퇴적층에서 마지막으로 발견되고, 그 뒤로부터는 화석 기록으로 나타나지 않는다. 따라서 이 화분이 속하는 속(genus)은 멸종된 것으로 추정되었다. 하지만 명백히 살아있는 친척되는 울레미 소나무의 발견은 그것들을 ‘살아있는 화석(living fossil)’으로 만들고 있다.

그림 2. 살아있는 울레미 소나무(Wollemia nobilis)

울레미 소나무의 잎은 조상으로 추정되는 화석들 중의 하나인 쥐라기 말(1억5천만년 전)의 아가티스 쥐라시카(Agathis jurassica)의 잎과 사실상 동일하다(그림 3). 이 명백한 관계는 울레미 소나무가 ‘공룡 시대의 나무’, 즉 ‘1억5천만년 동안 사라졌다가 나타난 살아있는 화석’ 임을 가리키고 있다. 진화론적 식물학자들에게, 울레미 소나무의 기원은 진화론적 수수께끼로 남아있다. 그것의 친척들은 살아있는 생존자들로부터 100 km 미만인 곳에 화석화되어 남겨져 있는데, 이 나무는 어떻게 1억5천만년 동안 화석기록에서 사라질 수 있었을까?

수수께끼 풀기

화석화된 아가티스 쥐라시카(Agathis jurassica) 나무는 탤브래거 물고기층(Talbragar Fish Bed)에서 발견되는데, 그것은 살아있는 울레미 소나무로부터 100 km도 떨어지지 않은 곳에서 화석으로 발견된다 (그림 1). 이것과 다른 식물화석들을 가지고 있는 이 쥐라기 말의 셰일 렌즈(lens, 볼록렌즈 모양의 지층)에는 물고기 화석들이 아름답게 보존되어 있다. 이러한 사실은 이 화석무덤들이 물에 의한 파괴로 형성되었다는 증거판인 것이다. 이 셰일층은 호주의 대찬정분지(Great Artesian Basin)의 지층에 속한다. 대찬정분지는 180만 입방 킬로미터, 또는 호주 대륙의 약 1/4 정도를 덮고 있는, 한때 물에 의해 덮였었던 광대한 퇴적분지(sedimentary basin)이다.

울레미 소나무가 발견되는 협곡(canyons)은 한때 대찬정분지의 남동쪽 범위였던 시드니 분지(Sydney Basin)의 중생대 트라이아스계 사암 안으로 침식이 일어나 형성되었다. 하지만, 시드니 분지는 지반이동(earth movements)으로 대분수령산맥(Great Dividing Range; 시드니 분지의 서쪽 가장자리를 따른 대륙분수령)과 블루마운틴 고원(Blue Mountains Plateau)이 융기되기 시작했을 때인 백악기 무렵에 대찬정 분지로부터 잘려나갔다고 말해지고 있다 (그림 1). 울레미 소나무의 현재 서식처인 협곡이 블루마운틴 고원에서 급격히 침식된 것은 신생대 제3기 말 이후였다. 그래서 아가티스 쥐라시카(Agathis jurassica)의 매몰과 울레미 소나무가 정착하게 된 협곡의 침식 사이에는 적어도 1억3천만 년의 차이가 있게되는 것이다. 그러니 살아있는 이 화석의 생존이 진화론자들에게 신비인 것은 당연하다.

하지만, 수억 수천만 년이라는 이 지층들에 대한 진화론적 해석을 버리고, 최근의 전 세계적으로 약 1 년 동안 지속된 창세기 대홍수라는 급격히 축소된 시간틀을 채택할 때, 그 수수께끼는 쉽게 풀린다. 쥐라기의 탤브래거 물고기층(Talbragar Fish Bed)은 대홍수로 몇 달 동안 떠있었던 아가티스 쥐라시카(Agathis jurassica) 나무의 부분들을 매몰한 대홍수 사건의 후기에 빠르게 퇴적되었을 것이다. 대홍수가 끝남에 따라, 지반이동으로 산맥이 빠르게 융기되었고, 산맥 뒤로 물러나는 대홍수 물의 일부는 서쪽 지역에 갇히게 되었다. 암설물(cuttings; 암석부스러기)과 울레미 소나무의 씨앗들은 남겨진 대홍수물에 여전히 떠 있었다. 블루마운틴 고원도 또한 이 물들을 가둬두는 자연적 댐(natural dam)의 벽으로 작용했다. 하지만, 대홍수 후의 강우 때문에, 이 ‘댐의 벽’은 결국 물로 ‘넘쳤고’, 천이점(knick points, 경사급변점)에서 댐은 붕괴되었다. 그 때 방출된 급류는 현재 블루마운틴 고원 내에 깊게 패여진 많은 협곡(canyons)들을 격변적으로 파헤쳤다.

그림 3. 물고기 화석(화살표)과 같이 묻혀있는 침엽수 아가티스 쥐라시카의 화석.

결론

20세기 말에, 4백만 명 이상이 사는 대도시의 중심부로부터 단지 200 km 떨어진 바위투성이의 황무지에서, 과학자들이 이전에 알려지지 않은 나무를 발견할 것이라고 누가 생각이나 했겠는가! 이제 전 세계의 정원에 보급되어 자라게 될 이 나무가 어떻게 1억5천만년 동안 사라졌다가 다시 나타나게 되었는지 상상하기란 어렵다. 그러나 이 나무의 역사를 하나님의 관점과 그의 말씀 속에 기록되어 있는 지구 역사의 시간틀 내에서 이해한다면, 더 이상 신비가 아니다. 살아있는 화석이라기보다는 오히려 그것의 친족(조상이 아니라)들은 홍수 이전 세상의 생물체들과 함께 화석으로 묻힌 반면, 그것은 단지 4,500년 전의 대홍수로부터 살아남아, 새로운 세상에서 자라왔던 것이다.

References

• Anderson, I., 1994. 'Pine `dinosaur' Lurks in Gorge' New Scientist, 144, 1957/1958):5.

• Anonymous, 1994. 'Australia Hails a Prehistoric Pine' and '`Fossil Tree' Reveals Full Splendour.' Nature, 372:712, 719.

• Benson, S., 1994. 'Curious Abseiler Unlocks a Jurassic Mystery.' The Daily Telegraph Mirror, Sydney, December 15, p. 20.

• Botanic Gardens Trust, Department of Environment and Conservation, Sydney, New South Wales, Australia. 'The Wollemi Pine—A Very Rare Discovery.' http://www.rbgsyd.gov.au/information-about-plants/wollemi-pine.

• Da Silva, W., 1997. 'On the Trail of the Lonesome Pine.' New Scientist, 156(2111):36-39.

• Macphail, M., K. Hill, A. Partridge, E. Truswell, and C. Foster. 1995. '`Wollemi Pine'—Old Pollen Records for a Newly Discovered Genus of Gymnosperm.' Geology Today, 11(2):48-50.

• McGhee, K., 1995. 'Wollemi Pine.' Nature Australia, 25(2):22.

• Packham, G. H. (editor), 1969. 'The Geology of New South Wales.' Journal of the Geological Society of Australia, 16(1):1-654.

• Scheibner, E. (and H. Basden, editor), 1998. Geology of New South Wales—Synthesis. Volume 2 Geological Evolution, Geological Survey of New South Wales, Memoir Geology, 13(2), Department of Mineral Resources, Sydney.

• Van der Beek, P., A. Pulford, and J. Braun, 2001. 'Cenozoic Landscape Development in the Blue Mountains (SE Australia): Lithological and Tectonic Controls on Rifted Margin Morphology.' Journal of Geology, 109(l):35-56.

• White, M. E., 1981. 'Revision of the Talbragar Fish Bed Flora (Jurassic) of New South Wales.' Record of the Australian Museum, 33(15):695-721.

• Wollemi Pine.com—The Official Home of the Wollemi Pine, Wollemi Pine International Pty Ltd. Queensland Government Department of Primary Industries and Birkdale Nursery, Brisbane and Sydney, Australia.

• Woodford, J., 1994. 'Found: Tree from the Dinosaur Age, and It's Alive' and 'A Chance Discovery Unveils Hidden Gorge's Age-Old Secret,' The Sydney Morning Herald, Sydney, December 14, pp. 1, 8.

• Woodford, J., 1997. 'The Jurassic Tree and the Lost Valley.' The Sydney Morning Herald, News Review June 7, pp. 36-37.

• Woodford, J., 2002. The Wollemi Pine: The Incredible Discovery of a Living Fossil from the Age of Dinosaurs, 2nd edition, The Text Publishing Company, Melbourne, Australia.

* Dr. Snelling is an associate professor in the Geology Department at the ICRGS.

*참조 : 살아있는 화석 : 소철류 ; 2억5천만 년(?) 동안 동일하다

http://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294734&bmode=view

공룡 식물'이라는 소철의 진화 이야기는 서로 충돌한다.

http://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294778&bmode=view

공룡, 풀, 그리고 다윈니즘 : 사사프리스, 오크, 목련, 야자수, 버드나무, 풀 등도 살아있는 화석?

http://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294744&bmode=view

모감주나무 : 살아있는 화석

http://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294724&bmode=view

살아있는 화석 : 단풍나무, 바다나리, 조개 화석

http://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294727&bmode=view

‘살아있는 화석’ 속새는 창조를 증거한다. : 1억5천만 년(?) 전의 속새는 오늘날과 동일했다.