2011년 3월 일본을 강타한 파괴적인 쓰나미는 나와 같은 과학자들을 오랫동안 매료시켰던 일련의 사건을 촉발시켰습니다. 그것은 너무 강력해서 500만 톤의 잔해를 태평양으로 보냈습니다. 150만 톤은 해상에 남아 해류와 함께 표류하기 시작했습니다.
1년 후, 세계 절반 떨어진 곳에서 잔해가 북미 서해안의 해변으로 밀려오기 시작했습니다. 홍합, 따개비, 일부 어류 등 280종 이상의 일본 해안 종이 난파선에 탑승해 바다를 건너 놀라운 여행을 했습니다. 이 종들은 아직 살아 있었고 새로운 개체군을 형성할 가능성이 있었습니다.
동물들이 바다나 산맥과 같은 주요 장벽을 넘어 지구의 생물 다양성을 형성하는 방법은 흥미로운 주제입니다. 저와 동료들의 새로운 연구에서는 신체 크기, 생활사 등 동물의 특성이 전 세계로 확산되는 데 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 밝혀 이 과정을 밝혀냈습니다.
우리는 그러한 확산 현상이 육상 종에서도 발생한다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 1995년에 최소 15마리의 녹색 이구아나가 과들루프에서 카리브해의 앵귈라까지 200킬로미터(124마일) 이상을 이동했습니다. 그들은 통나무와 나무로 이루어진 매트 위에 도착했으며(아마도 허리케인에 의해 뿌리째 뽑혔을 수 있음), 그 중 일부는 그 이상이었습니다. 길이는 9미터(20피트)입니다.
AP통신/알라미
분산에서 동물 특성의 역할
동물이 주요 장벽을 넘어 이동할 때 이는 새로운 장소와 오래된 장소 모두에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 침입종은 새로운 지역에 도착하여 자원을 놓고 토착종과 경쟁할 수 있습니다. 그러나 이러한 결과는 장기간에 걸쳐 더 커질 수 있습니다.
약 3,500만 년 전 아프리카에서 남아메리카로 원숭이가 이동하면서 타마린 원숭이, 카푸친 원숭이, 거미 원숭이를 포함해 90종 이상의 신세계 원숭이가 진화했습니다. 아프리카에서 마다가스카르까지 식물을 돌아다니는 작은 카멜레온은 오늘날 살아있는 카멜레온 종의 절반을 그곳에서 발견하는 이유입니다.
이러한 사건은 오랫동안 우연, 즉 카멜레온이 적절한 시기에 적절한 나무에 앉아 있는 우연의 일치로 결정된다고 생각되어 왔습니다. 그러나 일부 과학자들은 그보다 더 많은 것이 있을 수 있다고 제안했습니다. 그들은 특정 특성과 관련하여 목적지에 성공적으로 도달하는 동물의 보다 일반적인 패턴이 있을 수 있다는 가설을 세웠습니다.
몸 크기가 종이 이동할 수 있는 거리에 영향을 미칠 수 있나요? 지방 보유량이 많은 동물은 더 먼 거리를 이동할 수 있습니다. 아니면 종들이 어떻게 번식하고 생존하는지의 문제일 수 있습니까? 예를 들어, 알을 많이 낳거나 일찍 성숙하는 동물은 새로운 장소에서 새로운 개체군을 형성할 가능성이 더 높습니다.
그러나 강력한 이론적 논쟁에도 불구하고 이러한 분산 사건이 드물기 때문에 이러한 가설을 테스트하기 위한 옵션은 제한적이었습니다. 최근까지 올바른 통계 도구를 사용할 수 없었습니다.
최근 새로운 생물지리학 모델이 개발되고 데이터 가용성이 높아짐에 따라 우리는 이제 네발동물 종(양서류, 파충류, 조류 및 포유류)이 지난 3억년 동안 어떻게 전 세계를 이동했는지, 성공했든 아니든. 종은 공통된 특성을 공유하지 않습니다.
이러한 모델을 통해 우리는 종의 조상의 움직임을 추정하는 동시에 종의 특성도 고려할 수 있습니다. 우리는 이 모델을 사용하여 56개의 네발동물 그룹에 속하는 7,009종을 연구했습니다.
우리가 찾은 것
우리가 연구한 동물 그룹 중 91%에서 종의 특성을 포함하는 모델이 그렇지 않은 모델보다 더 잘 뒷받침되었습니다. 이는 신체 크기와 생활사가 종이 얼마나 성공적으로 새로운 위치로 이동하고 정착하는지와 밀접한 관련이 있음을 의미합니다.
더 큰 몸과 빠른 생활사를 가진 동물(그리고 물쥐처럼 조기에 자주 번식하는 동물)은 일반적으로 예상대로 더 성공적으로 분포했습니다. 그러나 이 규칙에는 몇 가지 예외가 있었습니다. 일부 그룹에서는 작은 동물이나 중간 특성을 가진 동물의 분산률이 더 높았습니다.
예를 들어, 작은 벌새는 큰 새보다 더 잘 분포되어 있었고, 중간 생활사를 가진 독개구리는 매우 빠르거나 매우 느린 생활사를 가진 독개구리보다 더 잘 분포되었습니다.
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우리는 이러한 변화를 더 조사한 결과 신체 크기와 움직임 사이의 관계가 그룹의 평균 크기와 생활사에 따라 달라짐을 발견했습니다. 우리의 결과는 특성과 분산 성공 사이의 연관성이 신체 크기와 생활사에 달려 있으며 별도로 고려할 수 없음을 보여줍니다.
작은 크기가 장점인 개체군은 이미 작은 종으로 구성되어 있는 경우가 많았으며(분산되기 쉬운 종은 훨씬 더 작아졌습니다), 이러한 종 역시 빠른 생활사를 가지고 있었습니다. 우리는 이것이 설치류 가족에게 해당되는 것으로 나타났습니다. 무리대 그리고 크레시티데이.
그러나 살포자가 평균적인 신체 크기를 갖는 그룹은 일반적으로 수명이 느렸습니다(생식 능력은 낮지만 수명은 길다는 의미). 이는 작은 몸집과 느린 수명의 조합이 바다와 같은 주요 장벽을 가로지르는 분산에 이점이 될 가능성이 낮다는 것을 의미합니다.
그냥 기회가 아니지
많은 새로운 종을 탄생시킬 수 있는 희귀한 분산 사건이 완전히 무작위적인 것은 아니라고 생각하는 것은 놀라운 일입니다. 대신에, 비록 우연이 여전히 중요한 역할을 하고 있지만, 종의 본질적인 특성이 전체 동물 집단의 역사를 형성할 수 있습니다.
동시에, 우리 시대의 가장 중요한 두 가지 환경 문제는 생물학적 침입과 기후 변화에 대한 종의 반응이라는 주요 장벽을 넘어서는 움직임과 연결되어 있습니다. 급격한 변화에 직면한 지구에서는 동물이 어떻게 장벽을 넘어 이동하는지 이해하는 것이 중요합니다.
