(The Case Western Reserve biologists 'explore(d) the potential for parallel (and non-parallel) evolution of thermal tolerance across three cities using acorn ants as a model system' as these particular ants are 'highly sensitive to temperature, including in their development rate, running speed and thermal tolerance,' according to their paper. Credit: Lauren Nichols, Case Western Reserve University)
곤충의 진화 속도는 상당히 빠릅니다. 한 세대가 보통 척추동물보다 짧고 개체수도 많기 때문에 환경에 매우 빨리 적응할 수 있습니다. 하지만 사회적 곤충인 개미의 경우 상대적으로 한 세대가 길고 번식에 참여하는 개체가 여왕개미로 한정되기 때문에 적응 속도가 느릴 수 있습니다. 그런데 흥미롭게도 과학자들이 불과 1세기 만에 도시의 열섬 환경에 적응된 개미를 발견했습니다.
케이스 웨스턴 리저브 대학(Case Western Reserve University)의 사라 다이아몬드 (Sarah Diamond)를 비롯한 연구자들은 클리브랜드, 신시내티, 콕스빌 세 도시에서 도시 환경에 적응된 개미를 연구했습니다. 도시 환경은 개미가 보통 서식하는 환경보다 더 온도가 높은 환경이지만, 이미 개미들은 이 도시 열섬 환경에 적응한 것으로 나타났습니다. 도시 개미들은 시골 개미에 비해 높은 온도에 잘 견뎠으며 오히려 이 온도에서 번식을 더 잘하는 것으로 나타났습니다. 흥미로운 부분은 도시에 따른 개미의 적응은 수렴 진화의 결과지만, 온도 적응의 정도는 차이가 있어 특히 잘 적응한 지역도 있다는 것입니다. 이는 도시 환경에 따른 차이로 보입니다.
연구팀은 이와 같은 적응이 20세대 혹은 100년만에 이뤄졌다고 설명했습니다. 이는 통상적인 진화 속도와 견줘 거의 번개같이 빠른 진화(lightning-fast evolutionary)라고 할 수 있습니다. 도시의 보도블럭 밑이나 콘크리트 숲 주변의 화단에서 사는 개미는 시골에 있는 친척에 비해서 고온에 노출될 수밖에 없는 환경입니다. 따라서 높은 온도에 대한 진화압이 매우 높아 아주 빠르게 적응한 것으로 볼 수 있습니다.
이 연구 결과는 현재 진행되는 기후 변화에서 상당히 많은 개미 종이 생각보다 빠르게 적응할 수 있을지 모른다는 희망을 보여줍니다. 물론 도시화에 따른 열섬 현상과 미친듯한 폭염은 개미도 견디기 쉬운 일은 아닙니다. 하지만 언제나 그렇듯이 개미의 적응 능력은 또 다른 대멸종 위기를 이겨내고 먼 훗날까지 후손을 남길 수 있을 것으로 생각합니다.
참고
Sarah E. Diamond et al, Evolution of thermal tolerance and its fitness consequences: parallel and non-parallel responses to urban heat islands across three cities, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2018). DOI: 10.1098/rspb.2018.0036
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