난초들 : 식물 진화의 축도

난초들 : 식물 진화의 축도

(Orchids : Epitome of Plant Evolution)


     2008년 4월 28일 - ”난초(orchids)들은 식물 진화의 축도(epitome of plant evolution)로 간주되어질 수 있다” 라고 Current Biology 지에[1] 게재된 난초 소개 글에서 데이비드 로버트(David Roberts, Royal Botanic Gardens, Kew)와 킹즐리 딕손(Kingsley Dixon, Kings Park and Botanic Garden, Australia)은 말했다. 그럼에도 불구하고, 이들 놀라우리만큼 다양하고 잘 적응된 식물들에 관한 몇몇 사실들은 진화론에 있어서 하나의 미스터리가 되고 있다.

첫째는 그들의 놀랍도록 많은 종류들이다. ”난초과(Orchidaceae)는 850개 이상의 속(genera)들과 25,000여개의 종(species)들로 구성되어 있다. 이들은 전 세계 현화식물(flowering plants)들의 10% 정도나 되며, 종들 수에서 가장 큰 과(family)의 식물이다”. 난초들의 연구를 즐거워했고 1862년에 난초들에 관한 책을 썼던 다윈(Darwin)은, 만약 난초들의 모든 후손들이 살 수 있다면, 전 지구는 난초들에 의해서 단지 3 세대 만에 뒤덮여질 것이라고 평가하였다. 난초들은 먼 거리까지 날려갈 수 있는 많은 작은 씨앗들을 만들어낸다. 난초들의 서식지는 극도로 다양하다. 일부는 사막에서도 생존하고 있고, 많은 수는 열대지역에서, 일부는 토양 없이도(착생식물) 살아간다. 일부 난초들은 더 이상 광합성을 하지 않고 그들의 숙주에게 영양분을 의지한다. 심지어 어떤 종은 땅 속에서 전 생애를 살아간다.

난초들은 꽃가루 매개자(pollinators)들과 놀라운 공생(symbioses) 관계를 유지하고 있다. 어떤 난초들은 꽃가루 매개자들에게 넥타로 보답한다. 그러나 난초 종들의 3분의 1은 낚시꾼처럼 미끼를 가지고 어떤 보답도 없이 꽃가루 매개자들을 속이고 있다. 논문에는 꽃에 말벌(wasp)의 암컷처럼 보이는 구조를 가지고 있는 한 난초 종의 사진을 보여주고 있다. 수컷이 그 위에 앉을 때, 하나의 방아쇠가 그의 등위에서 당겨지고, 그 말벌 수컷은 암술에 있는 화분을 뒤집어쓰게 되어 그 화분을 운반하게 되는 것이다. 난초들은 또한 곰팡이들이나 다른 식물들과 복잡한 의존관계를 가지고 있다. 난초들 사이에서 크기, 모습, 생활양식, 관계성들의 다양성은 놀라우리만큼 다양하다.

이 난초 그룹에서의 다양성은 진화를 연구하는 데에 많은 기회를 제공하고 있기 때문에, 사람은 난초들의 진화에 대해서 많은 것이 알려져 있다고 생각할 지도 모른다. 그러나 로버트(Roberts)와 딕슨(Dixon)은 다음과 같이 말했다 :

▶ 난초 가계도에서 잃어버린 가지들 : ”다른 단자엽식물(monocotyledons)과 난초와의 관계는 밝혀진 것이 거의 없다”고 그들은 말한다. 단자엽식물은 현화식물의 주요한 그룹들 중 하나이다.

▶ 국적이 없는 식물 : ”난초과의 지리학적 기원은 혼란스럽다”

▶ 화석들의 부족 : ”최근에 발견되었던 유일하고 명백한 난초 화석은 호박 속에 갇힌 한 벌의 등에 묻어있던 난초 화분으로서, 7천6백만~8천4백만 년 전의 것으로 연대로 평가되었다. 그러나 그것은 벌들이 진화된 시기에 관한 가정들에 기초한 연대이다.   

▶ 부적합 : ”난초들은 식물 진화의 축도로 간주될 수 있다. 그러나 슬프게도 난초들은 모든 현화식물들 중에서 가장 많은 위협 속에 있었다”고 그들은 말했다. 이것은 가장 잘 적응했다고 생각되는 식물체에 대한 곤혹스런 상황이다.  

▶ 많은 혼란들 : 저자들은 ”난초가 그러한 높은 수준의 속임수를 가지게 된 이유를 설명하기 위해서 많은 가설들이 제시되어 왔었다.”고 말했다. 이것은 다윈의 이론이 이 현상에 대한 어떤 쉬운 설명도 제시하지 못한다는 것을 가리키는 것이다.

간단히 말해서, ”난초들의 수분(pollination) 생물학과 계통 발생적 관계에 관한 많은 연구들이 있었지만, 오늘날 난초 생물학에는 여전히 이해되어야 할 많은 것들이 남아있다”며 그들은 끝을 맺고 있었다. 이 많은 연구들은 난초들의 진화적 힘을 추적하지 못했다. ”그러나 이들 연구들 중 많은 것들은 패턴들을 묘사하는 것들이었다. 이제 필요한 것은 현화식물 과에서 가장 놀라운 다양성을 유도한 그 과정들에 대한 연구이다”. 다윈의 표현을 빌린다면, 이 말은 ”이제 필요한 것은 ‘종의 기원’에 관한 연구이다”라는 말처럼 들린다.


[1] David L. Roberts and Kingsley W. Dixon, 'Primer: Orchids,” Current Biology, Volume 18, Issue 8, 22 April 2008, pages R325-R329, doi:10.1016/j.cub.2008.02.026.



이 놀랍도록 다양하고 복잡한 식물들의 많은 변이(variation)들은 수평적 다양화(horizontal diversification), 즉 더 특화된 개체군 사이에 이미 존재하던 정보의 분리(segregation of existing information)와 적합된다. 몇몇 변이들은 기능의 손실 때문에 기인한다. 저자들은 무에서부터 새로운 유전정보가 발생되는 그 어떠한 사례도 제시하지 못하고 있다. 다윈이 설명할 필요가 있는 것은 난초들의 기원이다. 그들도 인정했듯이 난초와 다른 식물들과의 관계는 밝혀진 것이 거의 없다. 한 새로운 종류의 현화식물의 기원은 다른 생물들의 기원과 동일하게 해결되지 않았다. 그들은 모두 지금까지 난초들이다.

이것은 진화론에 대한 하나의 자연적 시험대였다. 종류 내에서의 변이(variation within the kind)는 이슈가 아니다. 관측되는 변이를 설명하는 몇몇 이론(유전적 부동, 변하기 쉬운 번식 성공률, 특성들의 과장을 이끄는 무기 경쟁, 설립자 효과 등)들은 소진화적 변화(microevolutionary change) 내에서 적합된다. 다윈 자신도 ‘종의 기원’을 쓴 이후에 열정적으로 난초들을 연구하였고, 현화식물들의 기원을 ‘지독한 미스터리(abominable mystery)’라고 불렀다. 146년이 지난 지금도 여전히 진화론자들은 끙끙대며 ”아직도 많은 것들이 밝혀져야 할 것이다”라고 말하고 있다. 관측적 과학이 관여하는 한, 다윈은 쫓겨나고 있고, 이제 공판은 휴정 중이다.


*참조 : 꽃인 줄 알았건만… '꽃뱀'이더라 (2008. 5. 26. 조선일보)
http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2008/05/26/2008052601442.html

The evolution of plants: a major problem for Darwinism
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j16_2/j16_2_118-127.pdf

Plant Lignin Found in Red Algae (Headlines, 2009. 1. 29)    
http://creationsafaris.com/crev200901.htm#20090129a


번역 - 미디어위원회

링크 - http://creationsafaris.com/crev200804.htm#20080428a

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2008. 4. 28.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4301

참고 : 3158|4105|4113|2727|2025|2021|3712|3854|2347|3333|447|605|2210|2654|1257|675|2023|2047|2091|3137|3883|2248|3777|3711|706|1489|3921|4225|4059|4034|3861|3758



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