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- 약 5만 년-1만 년 전, 거대 포식자와 초식동물, 기후 변화나 인간의 영향으로 대부분 지역에서 멸종. 남미와 중앙아메리카의 신열대 먹이 사슬은 대형 동물 멸종 흔적 뚜렷
- 아프리카에서는 코끼리와 물소 같은 거대한 초식동물부터 사자와 표범 같은 대형 포식자에 이르기까지 많은 대형 포유류가 오늘날까지 살아남아

멸종된 종들이 먹이 사슬에 미치는 영향

검치호랑이나 매머드 같은 거대 포유류는 생전에 먹이 사슬에서 중요한 위치를 차지했다. 그러나 약 5만 년에서 1만 년 전 사이, 이 거대한 포식자와 초식동물들은 기후 변화나 인간의 영향으로 인해 전 세계 대부분 지역에서 멸종했다. 최근 한 연구는 이들의 멸종이 남은 종들에게 어떤 영향을 미쳤는지 재구성하고, 앞으로 더 많은 종이 사라질 경우 생태계에 어떤 의미를 가질 수 있는지 밝혀냈다. 

▲ 복잡하게 얽혀 있는가, 아니면 피상적이고 단편적인가? 대형 포유류의 멸종은 세계 여러 지역의 먹이 사슬에 심각한 변화를 가져왔다. © Chia Hsieh, Michigan State University

생태계 내 생물들은 복잡한 먹이 사슬로 서로 연결되어 있다. 초식동물은 육식동물의 먹이가 되고, 육식동물은 또 다른 육식동물의 먹이가 되기도 한다. 한 종이 멸종되면 그 종과 연결된 모든 종에게 영향을 미친다. 중요한 먹이 종이 사라지면 그 먹이에 의존하는 육식동물은 먹이가 부족해져 다른 먹이를 찾아야 한다. 반대로 육식동물 종이 사라지면 그 먹이 종이 과도하게 번식할 수도 있다. 두 사건 모두 해당 생태계에 상당한 변화를 일으키고 장기적인 안정성에 영향을 미칠 수 있다.

포식자와 피식자 관계

미시간 주립대학교(이스트랜싱 소재)의 치아 셰이(Chia Hsieh) 교수가 이끄는 연구팀은 한때 각 생태계에서 중요한 역할을 했던 대형 포유류의 사라짐이 먹이 사슬에 어떤 영향을 미쳤는지 재구성했다. 이를 위해 연구팀은 아메리카, 아프리카, 아시아의 열대 및 아열대 지역 389개 서식지에서 440종 이상의 현존하는 포유류에 대한 포식자와 피식자 관계 데이터를 수집했다.

연구팀은 "우리의 결과는 대륙 간에 현저한 차이를 보여준다"고 보고했다. 아프리카에서는 코끼리와 물소 같은 거대한 초식동물부터 사자와 표범 같은 대형 포식자에 이르기까지 많은 대형 포유류가 오늘날까지 살아남았다. 이곳의 포식자들은 다양한 먹이를 섭취하며, 이는 안정적이고 고도로 연결된 먹이 사슬을 보장한다.

먹이 사슬의 공백

"반면, 남미와 중앙아메리카의 신열대 먹이 사슬은 대형 동물의 멸종 흔적을 뚜렷하게 보여준다"고 치아 셰이와 그의 동료들은 설명했다. 거대 사슴은 한때 이 지역 먹이 사슬의 중요한 기반을 형성했다. 약 1만2000년 전 거대 사슴이 멸종되면서 검치호랑이나 거대 늑대와 같은 포식자들의 먹이가 사라졌고, 결국 이들 포식자들도 멸종했다. 오늘날 남미의 포식자들은 대부분 크기가 훨씬 작다. 아프리카와는 달리, 이들은 주로 제한된 수의 먹이 종만을 사냥하며, 연구에 따르면 먹이 종 또한 생태 변화에 더욱 취약하다. 대부분의 대형 포유류가 멸종하면서 먹이 사슬은 더욱 얕아졌고, 개별 종들은 더 적은 수의 다른 종들과 연결되었다.

연구진에 따르면, 아시아는 일종의 중간 위치에 있다. 서식지 손실로 인해 포식자와 먹이 종 모두의 개체 수가 감소했다. 오늘날 호랑이와 같은 대형 포식자들은 초식동물뿐만 아니라 붉은여우와 같은 작은 육식동물도 사냥한다. 그러나 이들의 전체적인 먹이 범위는 매우 좁다. 이번 연구는 이러한 경향이 현재의 환경 조건뿐 아니라 과거의 대멸종 사건에도 기인한다는 점을 시사한다.

전 세계적으로 오늘날까지 살아남은 많은 대형 포유류들이 현재 멸종 위기에 처해 있다. 셰이(Chia Hsieh)와 그의 동료들에 따르면, 이번 연구는 이러한 종들이 사라질 경우 발생할 수 있는 장기적인 결과를 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 셰이는 "과거를 살펴봄으로써 미래를 예측할 수 있다"고 말했다.

출처:
 Chia Hsieh (Michigan State University, East Lansing, USA) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2519938123

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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