나무 흰개미는 어떻게 세계를 정복했을까

문광주 기자 / 기사승인 : 2022-05-25 11:44:34
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- 약 1억 1500만 년 전에 바퀴벌레와 유사한 곤충에서 분리
- 흰개미는 지난 5천만 년 동안 나무 뗏목 타고 바다 전체를 40번 이상 정복
- 중미에서 카리브해와 미국을 거쳐 남미, 아프리카 및 남부 유럽으로 퍼져
- 인간 무역과 운송 경로 덕분에 호주와 뉴질랜드까지 진출

배를 타는 흰개미
나무 흰개미는 지난 5천만 년 동안 바다 전체를 여러 번 건넜다.


생물학자들이 마른 나무 흰개미가 세계를 정복한 방법을 처음으로 재구성했다.
이 나무를 먹는 곤충들은 새로운 지역을 식민지화하기 위해 확장 과정에서 바다 전체를 수십 번 건너야 했다. 흰개미는 떠다니는 나무 조각 안에서 이러한 횡단 중 일부를 완료했다. 반면에 최근에는 주로 많은 배에서 밀항자로 여행했다. 

▲ 흰개미의 역사를 통틀어 나무를 먹는 그들은 때로는 나무 조각으로 때로는 배를 타고 바다 전체를 셀 수 없을 정도로 건넜다. © Ales Bucek

흰개미는 평판이 좋지 않다. 일부 흰개미 국가의 거대한 건축물은 놀라움과 존경심을 불러 일으킨다. 그러나 대부분의 사람들은 이러한 사회적 곤충을 파괴된 나무 및 무너지는 목조 건물과 연관 시킨다. 마른 나무 흰개미(Calotermitide)는 나무를 둥지 장소, 먹이 및 보호 수단으로 동시에 사용하기 때문에 이에 대한 책임이 있다. 이 그룹에는 가장 두려운 침입성 해충이 포함돼 있으며 목재 흰개미는 현재 거의 전 세계적으로 널리 퍼져 있다.

경력 재구성

이 나무를 먹는 흰개미가 어떻게 그리고 언제 그렇게 널리 퍼졌는지는 지금까지 부분적으로만 밝혀졌다. 오키나와 과학 기술 대학의 Ales Buce가 이끄는 팀은 유전적 수단을 사용해 마른 나무 흰개미의 진화 역사를 처음으로 재구성했다. 연구를 위해 연구원들은 이 흰개미과의 23개 속 중 21개 속에서 약 120개의 칼로터미티트(calotermitds) 종의 미토콘드리아 게놈을 분석했다.

그 결과 나무 흰개미의 최초의 종합 가계도로서, 진화를 보여 줄 뿐만 아니라 어느 종이 어느 지역을 정복했는지 재구성했다. 모든 calotermitids의 공통 조상은 약 1억 1500만 년 전에 나머지 바퀴벌레와 유사한 곤충에서 분리됐다. 약 8,400만 년 전, 오늘날의 중앙 아메리카 지역인 신열대 지방 어딘 가에서 그 후손 중 하나가 더 고도로 발달된 현대 나무 흰개미의 조상으로 발전했다.
▲ 그림. Kalotermitidae의 시간 보정 계통 발생. 비암호화 뉴클레오타이드 서열 및 단백질 서열로부터 추론된 베이지안 트리 미토콘드리아 게놈 서열. 내부 노드 모양은 백본 트리 토폴로지와 다른 모든 계통 발생 분석의 일치를 요약. 노드 막대는 95% HPD 연령 간격을 나타낸다. 노드 타원형 차트는 4개의 베이지안 이진법으로 추론된 조상 범위의 평균 확률. (출처: 관련논문 Molecular Phylogeny Reveals the Past Transoceanic Voyages of Drywood Termites (Isoptera, Kalotermitidae) / Molecular Biology and Evolution)

나무 뗏목을 타고 바다 건너

흥미로운 점은 지난 5천만 년 정도 동안 다양한 종류의 나무 흰개미가 신열대 지방에서 전 세계로 퍼졌다는 것이다. 그 과정에서 바다를 극복하기도 했다. Bucek과 그의 동료들은 "calotermitids는 새로운 생물 지리학적 지역을 최소한 40번 이상 정복했음에 틀림없으며 대부분은 대양 횡단을 통해 정복했다"라고 보고했다.

흰개미는 예를 들어 신열대 지방에서 아프리카나 유럽으로 이동하기 위해 넓은 바다를 건너기까지 했다. 나무에서 생활하는 그들의 방식은 그들에게 완벽한 도구를 제공했다. Bucek은 "목조는 뗏목 역할을 한다"라고 말했다. 나무가 뜨기 때문에 곤충은 나뭇가지, 줄기 및 기타 유목으로 스스로 장거리를 이동할 수 있었다. "목조 주택은 그들이 바다를 건너는 e[ 매우 유용하다."

배로 밀항

최근에 흰개미는 또 다른 전략을 사용했다. 그들은 밀항자로 배를 타고 여행했다. 배의 널빤지의 나무에 숨어 있던 많은 나무를 먹는 흰개미 종들이 Cryptotermes 속의 악명 높은 침입 종을 포함하여 새로운 지역에 도달했다. 그들은 중미에서 카리브해와 미국을 거쳐 남미, 아프리카 및 남부 유럽으로 퍼졌다. 이 나무를 먹는 곤충들은 인간 무역과 운송 경로 덕분에 호주와 뉴질랜드까지 진출했다.
"해양 횡단 여행과 보다 최근에는 인간이 매개한 확산이 칼로테르미티과의 전 세계 분포의 가장 중요한 동인이었다"라고 연구자들은 말했다.
(Molecular Biology and Evolution, 2022; doi: 10.1093/molbev/msac093)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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