멸종원인의 복합성: 빙하시대 멸종동물에 대한 연구

화석, 기후기록 및 DNA 연구를 통해서 빙하시대의 멸종의 예측불가능성에 대한 연구결과가 발표되었다. 맘모스와 털코뿔소, 그리고 다른 대동물들은 마지막 빙하기동안 각기 다른 치명적 환경변화로 인해 멸종하고 말았다. 화석연구과 기후기록 및 DNA에 대한 대단위 분석을 통해 내린 결론은 오늘날 사라져갈 위험에 처한 생물종을 찾아내는 것은 좀더 어려울 수 있다고 연구자들은 주장했다.

과거 50,000년 동안 사라진 거대동물에 속하는 여섯 가지 생물종의 운명에 대한 연구를 통해서 기후변화와 서식지 손실은 다른 멸종의 원인의 하나로서 일부의 경우에는 인간이 멸종을 부추기는 경우도 있었다는 사실이 발견되었다. 하지만 왜 이들 동물들이 멸종했는가에 대해 명확하게 설명할 수 있는 확실한 패턴은 없으며 이를 통해서 생물종들이 멸종하게 될 것인지 아니면 살아남게 될 것인지에 대한 문제를 서식지나 유전적인 다양성으로 예측하는 것은 불가능하다는 것을 증명했다. 학술지 ‘네이처’지에 발표된 연구를 수행한 덴마크의 코펜하겐 대학 (University of Copenhagen)의 고유전학자인 에스케 윌러슬레프 (Eske Willerslev)는 “이것은 거의 무작위적인 현상처럼 보인다. 만일 전체 실험을 다시 수행한다면 우리는 맘모스를 살리고 순록을 멸종시킬 것이다. 그래서 산타는 맘모스가 끄는 썰매를 타게 되는 것이다”고 말했다.

50,000년 전에 지구상에는 150여개 속에 들어가는 거대한 동물들이 살고 있었으며 이들 중에는 맘모스와 거대한 나무늘보 그리고 동굴곰 (cave bears)를 포함하고 있었다. 40,000년 전 안에 이들 중 2/3가 사라졌다. 일부 과학자들은 현생인류는 이 시기에 전세계적으로 확산되었으며, 이 때문에 기술적으로 발달한 인간들이 이들 동물들을 사냥함으로써 멸종으로 이끌었다고 생각하고 있다. 빙하기 말기와 서식지의 변화로 인해 다른 학자들은 기후변화를 그 원인으로 설명하고 있다. 윌러슬레프는 연구자들은 때로는 각기 다른 방법을 사용하고 각기 다른 동물에 적용해서 거대동물의 멸종에 대한 일반적인 결론을 내리기 때문에 혼란을 일으키기도 한다고 말했다. 좀더 일관된 모습을 알아보기 위해서 윌러슬레프 연구팀은 맘모스와 털코뿔소 그리고 야생말 및 순록과 스텝지역에서 서식하는 바이슨과 사향소 (musk ox)에 대한 군집동학에 대한 차트를 만들었다. 연구자들은 유럽과 아시아 및 북미지역에서 이들 동물들의 범위 (기후기록과 수백 개의 화석기록을 토대로 작성했다)와 각 군집의 크기에 대한 근사가 (고대 미토콘드리아 DNA 염기서열에 근거)를 42,000년전에서 6,000년 전까지 시기를 대상으로 작성했다.

이들 생물종의 대부분은 마지막 빙하기에 급등했으며 이들 동물들이 선호하는 스텝-툰드라 서식지의 확장으로 더욱 증가했다고 코펜하겐대학의 연구팀의 일원인 고유전학자인 엘린 로렌젠 (Eline Lorenzen)은 주장했다. 하지만 그 이후 기후가 따듯해지면서 털코뿔소와 맘모스 및 유라시아 지역의 사향소는 멸종하면서 그 숫자도 서서히 고립되었다. 하지만 이들 동물의 멸종은 수천 년의 시간차이를 두고 일어났으며 이들 동물들의 범위도 각기 다른 형태로 변화했다. 예를 들어 털코뿔소는 14,000년전에 멸종할 때까지 유럽과 아시아 지역을 호령하고 있었다. 반면, 맘모스의 경우 4,000년 전 멸종할 때까지 계속 자신들의 영역을 북쪽으로 넓히고 있었다.

인간은 일부 동물의 멸종에 대해서는 면죄부를 받았다. 하지만 아직도 다른 동물들에 대해서는 책임이 있다고 생각되고 있다. 사향소는 인간이 살고 있는 지역에서는 거의 발견되지 않고 있으며 이 생물종의 영역도 인간과 거의 중첩되지 않는다. 빙하시대 이후 이 사향소의 감소추세에 대한 문제는 유라시아 지역에서만 기후변화가 원인이 되는 것처럼 보인다. 반면, 야생말의 경우 이 생물종은 최근까지 유럽과 아시아에 살고 있었으며 유럽과 시베리아의 고고학적 지역의 2/3는 이들 말의 뼈가 출토되고 있으며 이것은 결국 멸종에 대해서 인간의 역할이 있었을 것이라고 생각할 수 있다. 생물학자들은 이러한 차이에 대해서 설명을 하려고 하고 있다고 로렌젠은 말했다. 사향소는 높은 여름의 온도를 견디지 못했으며 현재는 북미지역의 북극지역과 그린랜드에서만 발견되고 있다. 그리고 맘모스의 경우에는 재생산이 느리게 일어났지만 노루는 거의 ‘설치류 동물들처럼’ 재생산 능력이 높았다고 주장했다.

이 연구팀은 동물의 유전적 다양성이나 그 영역의 크기에 근거하여 한 생물종의 미래 멸종가능성을 예측하는 것은 불가능하다는 점을 발견했다. 윌러슬레프는 “만일 20,000년전이나 35,000년전에 살고 있었다면 나는 노루가 멸종할 것이며 유라시아의 사향소는 잘 생존할 것이라고 예측했을 것이다”고 말했다. 이것은 어떤 현생 생물종이 가장 멸종위기에 놓였는가에 대한 결정이 어렵다는 것을 의미한다. 캘리포니아 주립대학 버클리 (UC Berkeley)의 고생물학자인 앤토니 바노스키 (Anthony Barnosky)는 빙하시대의 멸종은 기후변화와 인간의 서식지역의 확장과 같은 요소의 결합에 의해 나타난 멸종의 예고편이었을 것이다. 하지만 그는 개별생물종의 생물학과 생태학적 특성을 자세히 보게 되면 어떤 생물종이 가장 위협을 받고 있는가를 알 수 있게 된다고 말했다. 하지만 캐나다의 웨스트 해밀튼에 위치한 맥마스터 대학 (McMaster University)의 고유전학자인 헨드릭 포이너 (Hendrik Poinar)와 같은 학자들은 거대동물의 멸종의 사건을 현대의 훨씬 작은 동물의 멸종에 적용하게 되면 잘못 호도될 위험이 있다고 조심스럽게 주장했다. 그는 “맘모스의 경우에는 흥미롭다. 하지만 우리가 오늘날 존재하는 생물종에 대해서 생각해 본다면 거대동물은 우리가 현재 보고 있는 동물군의 극히 일부분에 불과하다”고 말했다. ( KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』)

출처: ‘네이처’ 2011년 11월 3일
원문참조:
Lorenzen, E. D. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature10574 (2011). 

        

http://www.nature.com/news/2011/111102/full/news.2011.626.html