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상어 남획이 산호초 어류의 진화를 촉진한다?



(For these reef fish, eye size is critical for detecting sharks, especially under low-light conditions, and tail size is important for escaping sharks with burst speed. Credit: Hiram Henriquez)



 일반적으로 생물의 진화는 매우 오랜 세월에 걸처 발생하지만, 사실 급격한 환경 변화가 발생하면 생각보다 매우 짧은 시간에도 눈에 띄는 변화가 일어날 수 있습니다. 인간의 남획과 밀렵으로 인해 상아가 없는 코끼리의 개체수가 많아진 것이나 일반적인 어류의 크기가 작아진 것 등이 이런 변화라고 할 수 있습니다. 이는 인간에 의한 선택압이 작용한 덕분입니다. 


 그런데 흥미롭게도 직접 인간이 남획하지 않더라도 천적을 남획한 것이 생태계에 변화를 일으킨 사례가 보고되었습니다. 마이애미 대학의 연구팀은 비교적 가까운 거리에 있는 두 개의 산호초의 7종의 동일한 어종의 변화를 비교했습니다. 


 로울리 (Rowley Shoals) 및 스콧 산호초 (Scott Reef)는 호주 서쪽에 위치한 비슷한 산호초 군이지만, 한 가지 큰 차이가 있습니다. 로울리에 있는 상어는 보호를 받고 있지만, 스콧에 있는 상어를 보호를 받지 못한다는 점입니다. 보통 상어는 인기있는 어족 자원은 아니지만, 중국에서 상어지느러미 요리에 대한 수요가 증가하면서 주요 바다의 상어 개체 수가 큰 감소를 보이고 있습니다. 


 연구팀은 여기서 611마리의 물고기를 수집해 형태 변화를 조사했습니다. 그 결과 상어 개체 수가 줄어든 것은 수십 년에 불과함에도 물고기의 형태가 크게 변한 것을 확인할 수 있었습니다. 로울리에 사는 물고기에 비해 스콧에 사는 물고기들은 꼬리와 눈이 육안으로도 쉽게 확인할 수 있을 만큼 작아진 것입니다. 눈의 크기는 평균 46%, 꼬리의 크기는 평균 40%나 감소했습니다. 



(동영상) 


 이와 같은 변화는 상어 같은 포식자의 개체 수 감소로 설명할 수 있습니다. 상어를 빨리 알아채기 위해서 큰 눈을 진화시키고 빠르게 도망치기 위해 큰 꼬리 지느러미를 진화시켰던 물고기들이 포식자가 줄어들자 불필요한 투자를 줄인 것입니다.


 큰 꼬리와 눈을 위해선 많은 에너지가 필요합니다. 따라서 더 많이 먹지 않으면 사실 생존할 수 없기 때문에 포식자가 없는 환경에서는 오히려 생존에 불리한 조건입니다. 그 동안은 포식자가 많았기 때문에 이런 형질이 유리했으나 이제는 반대로 불리해지면서 물고기가 매우 빠른 시간동안 신속하게 형태를 바꿔나가고 있는 것입니다. 


 이는 생물체의 진화가 일반적으로 생각하는 것보다 매우 빠른 속도로 일어나고 있다는 점을 보여줌과 동시에 최상위 포식자가 생태계에서 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실을 보여주고 있습니다. 먹고 먹히는 관계가 유지되기 위해서는 포식자와 피식자 두 가지 모두 필요하다는 이야기죠. 


 참고 


N Hammerschlag et al, Predator declines and morphological changes in prey: evidence from coral reefs depleted of sharks, Marine Ecology Progress Series (2017). DOI: 10.3354/meps12426

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