학문
처음부터감각적인철수
찬란한 멸종을 읽고나니 생태계가..
생태계가 얼마나 복잡하게 얽히고 섥혀있는지, 핵심종의 멸종이 어떤 결과를 초래하는지 등을 알게 되었는데 특정 종이 멸종한다면 그가 생태계에서 하던 역할?을 대체할 수 있는 다른 종이 우세하게 되는 경우는 없으려나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 네, 그런 경우가 실제로 있습니다. 생태학에서는 이를 흔히 기능적 보상 또는 생태적 대체라고 설명합니다. 한 종이 사라졌을 때 생태계가 반드시 붕괴하는 것은 아니며, 비슷한 생태적 기능을 가진 다른 종이 그 빈자리를 일부 또는 상당 부분 메울 수 있습니다.
예를 들어 어떤 초식동물이 사라졌다고 가정했을 때, 그 동물이 식물을 먹어 식생의 양을 조절하고 씨앗을 퍼뜨리는 역할을 했다면, 먹이와 서식지가 비슷한 다른 초식동물의 개체수가 증가하면서 식물의 양을 조절하는 기능이 어느 정도 유지될 수 있습니다. 특히 여러 종이 비슷한 기능을 공유하는 생태계에서는 한 종이 사라져도 다른 종들이 역할을 나누어 맡을 가능성이 큽니다. 이것을 생태적 중복성이라고 합니다. 하지만 중요한 것은 비슷해 보이는 역할과 완전히 같은 역할은 다르다는 점인데요, 예를 들어 어떤 동물이 특정 식물의 씨앗을 먼 거리까지 퍼뜨리는 역할을 담당하고 있었다면, 다른 동물이 그 식물의 열매를 먹는다고 해서 반드시 같은 거리와 장소에 씨앗을 퍼뜨릴 수 있는 것은 아닙니다. 또한 그 동물이 사라진 뒤 다른 종이 증가하더라도 먹이 경쟁이나 포식 관계가 달라지면서 예상하지 못한 연쇄효과가 나타날 수 있습니다. 흥미로운 것은 외래종이 사라진 종의 빈자리를 차지하는 경우인데요, 원래 생태계에 없던 종이 빠르게 번식하면서 사라진 토착종의 생태적 공간을 차지할 수도 있습니다. 겉으로 보면 생태계의 기능이 회복된 것처럼 보이지만, 실제로는 먹이망의 구조나 영양분 순환 등이 크게 달라질 수 있습니다. 따라서 생태계는 상당히 회복력이 있는 동시에 취약한 시스템이라고 볼 수 있습니다. 일반적인 종 하나가 사라졌을 때는 다른 종이 어느 정도 보완할 수 있지만, 핵심종처럼 다른 생물들에게 미치는 영향이 매우 큰 종이 사라지거나 여러 종이 동시에 사라지면 대체가 어려워집니다. 특히 기능적으로 비슷한 종이 적은 생태계일수록 멸종의 충격이 훨씬 크게 나타날 수 있습니다. 감사합니다.
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채택된 답변안녕하세요, 처음부터감각적인철수님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 특정 종이 멸종했을 때 생태계에서 그 종이 담당하던 생태적 지위와 기능을 다른 생물이 이어받아 우세해지는 생태적 대체 현상은 자연계에서 실제로 빈번하게 일어나지만, 그 종이 다른 생물로 대체 불가능한 고유한 기능을 수행하던 핵심종이거나 생태적 그물망이 단순한 환경일 경우에는 대체가 즉각 이루어지지 못해 생태계 전체가 붕괴하거나 완전히 다른 저품질 생태계로 변형되는 위험이 따르게 됩니다.
■ 생태적 중복성과 기능군의 대체 메커니즘
자연 생태계에는 비슷한 먹이를 먹거나 유사한 역할을 수행하는 여러 종이 함께 살아가는 생태적 중복성이 존재합니다.
어떤 식물 군락에서 특정 초식 곤충 한 종이 사라지더라도, 비슷한 잎을 갉아먹던 다른 곤충 종이나 소형 설치류가 그 빈자리를 차지하고 개체 수를 늘리며 기존의 섭식 기능을 대체하거든요. 이처럼 동일한 기능군에 속한 경쟁자 종들은 평소에 자원을 나누어 가지며 억제되어 있다가, 특정 종이 사라지면서 경쟁 압박이 풀리는 생태적 방출을 겪어 빠르게 우세종으로 부상할 수 있답니다.
■ 대체가 불가능한 핵심종과 생태계 연쇄 붕괴
그러나 모든 종의 역할이 다른 생물로 쉽게 대체되는 것은 결코 아니에요. 주변 환경에 독보적인 물리적, 생물학적 영향을 미치는 핵심종이나 생태계 기술자 역할을 하는 생물이 멸종하면 그 기능을 대신할 수 있는 종이 존재하지 않는데요. 예를 들어, 옐로스톤 국립공원에서 최상위 포식자인 늑대가 사라졌을 때 코요테나 여우가 늑대를 대신하여 대형 사슴 무리를 조절하지 못해 식생이 황폐화되었던 사례나, 단단한 댐을 지어 습지를 조성하는 비버의 기능을 대체할 동물이 없는 것이 대표적이랍니다. 이처럼 대체 불가능한 핵심종이 소멸하면 생태계는 연쇄적인 멸종 도미노를 겪으며 근본적인 구조가 무너지게 되는 것이랍니다.
■ 생태적 적응 방산과 진화적 시간 지연
지구 역사상 대멸종 사건 이후를 살펴보면, 거대한 생태적 공백은 결국 다른 생물들이 오랜 세월에 걸쳐 진화하며 메워왔습니다. 중생대 말 백악기 대멸종으로 공룡이 사라지자, 그들이 차지하던 대형 초식동물과 포식자의 빈자리를 아주 작았던 초기 포유류들이 수백만 년 동안 크기와 형태를 다양하게 진화(적응 방산)시키며 완벽하게 채워냈거든요. 하지만 이러한 생태적 대체와 균형 회복은 수만 년에서 수백만 년에 이르는 장구한 지질학적 시간이 걸리는 과정이에요. 현재 인류의 활동으로 인해 급격히 진행되는 현대의 종 소멸 속도는 생물들이 적응하고 진화하여 빈자리를 메우는 속도보다 수백 배에서 수천 배나 빠르기 때문에, 대체 종이 등장하기 전에 생태계가 먼저 기능을 잃고 단순화되는 영구적 손실로 이어지게 된답니다.
■ 외래 침입종에 의한 생태적 왜곡과 질적 저하
특정 토착종이 사라진 자리를 외래종이나 기회주의적 생물이 메워 우세종이 되더라도, 이것이 생태계 본래의 온전한 기능 복원을 의미하지는 않습니다. 예를 들어, 고유 화분매개 곤충이 농약이나 서식지 파괴로 사라진 자리에 번식력이 강한 특정 외래 곤충이 급증할 경우, 특정 외래 식물만 수분시켜 토착 식물 군락을 단순화시키는 등 생태계의 질적 다양성을 오히려 파괴할 수 있답니다.
정리하자면,
특정 종이 멸종했을 때 생태적 중복성에 의해 비슷한 기능을 가진 다른 종이 우세해지거나 장기적으로 새로운 생물이 진화하여 그 역할을 대체하는 현상은 분명히 존재하지만, 고유한 기능을 수행하는 핵심종이 사라지거나 멸종 속도가 지나치게 빠를 경우에는 대체 기능이 정상 작동하지 못하고 생태계 전체가 붕괴하거나 왜곡되는 치명적인 불균형이 초래됩니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
네 가능합니다. 어떤 종이 사라지면 비슷한 먹이 서식 공간을 이용하던 다른종이 늘어나 생태적 역할을 일부 대체하는 기능적 보상이 일어날 수 있습니다. 하지만 핵심종은 포식 수분 서식지 조성처럼 여러 기능을 동시에 담당하는 경우가 많아 완전히 대체되기는 어렵습니다. 따라서 한 종의 멸종은 다른 종의 증가뿐 아니라 먹이망 전체의 연쇄 변화를 일으킬 수 있습니다.
사실 멸종된 특정 종의 생태적 지위를 다른 종이 대체하여 우세해지는 현상은 생태학에서 매우 흔하게 일어나는 아주 일상적인 현상이며, 이를 생태적 대체라 부릅니다.
그리고 특정 종이 사라졌을 때 대체 현상이 일어나는 양상은 크게 세 가지 패턴으로 나뉩니다.
첫번째는 '잠재적 경쟁종의 대발생'으로 평소에는 경쟁 밀려 세력을 펼치지 못하던 유사 종이, 최상위 포식자나 강력한 경쟁자가 사라지자마자 자원을 독점하며 급격히 번식하는 경우입니다.
두번째는 '외래종 또는 기회주의적 종의 진입'으로 기존 핵심종이 수행하던 기능이 공백으로 남으면, 그 빈자리를 노리고 외부에서 들어온 외래종이나 잡식성 기회주의 종이 빠르게 우세종으로 자리 잡습니다.
세번째는 진화적 대체로 상당히 장기적 관점입니다. 즉, 대멸종 사건 이후 빈 생태적 지위를 채우기 위해 남아있던 종들이 수백만 년에 걸쳐 다양하게 분화하는 현상입니다.
다만, 새로운 종이 자리를 대체한다고 해서 원래 생태계와 똑같은 상태로 돌아가는 것은 아니며, 생태계는 한 종이 사라지면 다른 종이 그 빈자리를 채우려 움직이는 자정 시스템을 가지고 있지만, 새로 형성된 균형은 이전과 완전히 다른 형태를 띨 가능성이 높습니다.