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- 오랜 생물학계 가정:온도에 따른 식단 변화가 다른 양서류 종에서도 나타날 것이다.
- 높은 온도는 올챙이의 식단 변화뿐만 아니라 발달 속도 또한 현저히 빠르게 한다.
- 섭씨 20도에서 자란 올챙이의 유생 단계는 30일, 섭씨 12도에서 자란 올챙이는 177일
- 지구 온난화가 먹이 선호도, 냉혈 동물 간의 상호작용, 전체 먹이 사슬에 변화 초래

더운 날씨에 올챙이가 점점 더 초식성으로 변한다
이베리아 청두꺼비(Bufo spinosus)

이베리아 청두꺼비(Bufo spinosus) 올챙이는 기온이 올라가면 식물성 먹이를 점점 더 많이 섭취한다. 이러한 생리적 적응 메커니즘은 고온의 영향을 상쇄하기 위한 것이지만, 곧 한계에 도달해 올챙이가 작아지고 영양 상태가 악화되는 결과를 초래한다. 

▲ 온도는 올챙이의 영양과 신체 발달에 영향을 미친다. © moonlight / depositphotos.com

영국 런던. 양서류, 어류, 파충류 및 기타 냉혈 동물의 많은 신체 기능 조절은 주변 온도에 따라 달라진다. 따라서 고온은 이러한 동물의 성장, 발달 및 생존에 영향을 미칠 수 있다. 리스본 대학교의 연구진은 약 10년 전, 평소에는 거의 육식성인 유럽 청개구리(Hyla arborea), 지중해 청개구리(Hyla meridionalis), 그리고 이베리아 원반혀개구리(Discoglosus galganoi)의 올챙이가 폭염 기간 동안 식물성 먹이를 더 많이 섭취하고 점차 초식성으로 변한다는 사실을 발견했다. 오랫동안 생물학계에서는 온도에 따른 식단 변화가 다른 양서류 종에서도 나타날 것이라는 가정을 세워왔다.

최근 리스본 대학교와 퀸 메리 런던 대학교(QMUL)의 연구진은 이베리아 청두꺼비(Bufo spinosus)의 식단이 고온에서 어떻게 변화하는지 조사한 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 포르투갈 서부 신트라 산맥에서 채집한 올챙이를 다양한 온도와 먹이 조건에서 사육했다. 올챙이들은 식물성 먹이만, 동물성 먹이만, 또는 식물성 먹이와 동물성 먹이를 자유롭게 선택할 수 있도록 했다.

고온에서 식물성 먹이 섭취 증가

실험 결과, 이베리아 청두꺼비 올챙이 역시 고온에서 식단을 바꾸는 것으로 나타났다. 올챙이는 식물성 먹이의 비율을 높이고 전체적으로 더 많은 양을 섭취했다. 사라 벤토(Sara Bento) 박사 연구팀은 이러한 변화가 기후 변화의 영향을 상쇄하기 위한 식단 조절 메커니즘이라고 설명했다. 이러한 적응은 고온에서 생리적 한계에 빠르게 도달하는 것으로 보인다.

"이번 연구는 척추동물을 대상으로 한 최초의 연구이며, 올챙이가 온도 변화에 따라 식단을 조절할 수 있음을 보여준다. 온도가 낮을 ​​때는 동물성 먹이를 더 많이 섭취하는 반면, 온도가 높을 때는 식물성 먹이 섭취량과 전체 먹이 섭취량을 늘린다. 이러한 전략은 온도가 상승할수록 점점 효과가 떨어지는 것으로 나타났다"고 벤토는 설명했다.

올챙이 발달 속도 현저히 빨라짐

높은 온도는 올챙이의 식단 변화뿐만 아니라 발달 속도 또한 현저히 빠르게 했다. 섭씨 20도에서 자란 올챙이의 유생 단계는 섭씨 12도에서 자란 올챙이의 유생 단계(177일)에 비해 단 30일밖에 걸리지 않았다. 그러나 섭씨 20도에서 자란 두꺼비는 크기가 현저히 작았고, 척도 질량 지수(SMI)로 측정했을 때 신체 상태도 더 좋지 않았다. 자유롭게 먹이를 선택할 수 있었던 동물들은 식물성 먹이만 섭취한 동물이나 동물성 먹이만 섭취한 동물들보다 섭씨 20도에서 더 잘 발달했지만, 높은 온도로 인한 불리함을 완전히 상쇄하지는 못했다.

연구진은 올챙이가 고온에서 영양분을 처리하고 저장하는 능력이 떨어지기 때문이라고 설명한다. 고온은 양서류의 조직 구성을 변화시키고 신체 발달을 저해한다.

파벨 크라티나(Pabel Kratina)박사는 "이번 연구 결과는 양서류를 넘어 더 넓은 의미를 갖는다. 지구 온난화가 먹이 선호도, 냉혈 동물 간의 상호작용, 그리고 궁극적으로 전체 먹이 사슬에 어떤 변화를 가져올 수 있는지 설명하는 데 도움이 된다. 조직 구성의 변화를 통해 기온 상승은 먹이 동물의 에너지 가치에도 영향을 미쳐 수생 생태계의 기능을 잠재적으로 변화시킬 수 있다" 설명했다.

이번 연구 결과는 기후 변화로 인해 향후 수십 년 동안 기온이 크게 상승할 것으로 예상되는 지중해 지역의 습지 및 담수 서식지 내 서늘한 지역을 더욱 효과적으로 보호해야 할 필요성을 강조한다. 이러한 지역은 생물 다양성 유지를 위한 중요한 열적 피난처다.

출처:
학술지 Scientific Reports에 게재된 연구 논문, doi: 10.1038/s41598-026-55894-y

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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