|
경계색은 어떻게 진화했을까?
[출처 :
http://www.nature.com/, nature science : 1999년 01월 28일]
동물들의 피부나 털 색깔들은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 주변 환경과
구분되지 않는 '보호색'으로 포식자를 피하는 방법 또는 밝은 색깔의 '경계색'으로
자신이 독이 있거나 맛이 고약하다는 것을 강조하는 방법이다. 여기서, 경계색의
진화에 관한 문제는 무려 한 세기 동안이나 생물학자들을 괴롭혀 왔다. 몇몇
생물학자들은 독이 있거나 맛이 없는 동물들도 갑자기 두드러지게 눈에 띄는 색으로
진화하지는 않았을 것이라고 생각한다.
왜냐하면, 처음에 발생한, 두드러지는 돌연변이는 그 개체에게 이익보다는
불리함을 줄 것이기 때문이다. 예를 들면, 줄무늬를 가진 메뚜기가 맛이 없다는 것을
경험하지 못한 포식자는 다른 정상 개체들보다 눈에 잘 띄는 돌연변이를 공격할
가능성이 더 높기 때문에 생존 경쟁에서 불리하게 된다. 반면에 다른 생물학자들은
점차적인 색깔의 변화는 포식자의 눈에 잘 띄지 않기 때문에 이러한 방식으로
진화했을 가능성도 없다고 생각한다.
이 가설에 대한 논쟁은 핀란드의 과학자들이 과학 전문지인 네이쳐에 발표한
논문을 통해서 이루어 졌다. 이들은 포식자인 새에게 인공 먹이로 아몬드를 주면서,
아몬드의 색깔과 모양을 바꾸는 일련의 실험들을 수행하였다. 하지만, 네이쳐에서
언급했던 대로 이 실험의 결과는 다른 비용이 안 드는, 점진적이고 약한 돌연변이들이
쌓여서 효과적이고 강력한 신호로 나타날 가능성을 배제하지는 못하였다. 여기서,
경계색의 비용과 이익의 균형은 개체들의 수에 의존한다.
예를 들면, 개체수가 작은 종은 보호색이 유리할 것이다. 포식자들은 이들을
먹어서 맛이 고약하다는 것을 알고 있을 가능성이 적기 때문이다. 그래서, 이 경우에
경계색은 단지 주의를 끌어서, 잡아먹힐 가능성을 높일 뿐이기 때문이다. 반면에,
개체수가 많은 종의 경우에는, 포식자가 화려한 경계색을 가진 먹이를 먹으면 맛이
고약하다는 것을 알게 될 기회가 많기 때문에 곧 이들을 피하게 된다. 그래서,
텍사스 대학의 제프리 스워드는 자연선택에 따라서, 개체 수의 밀도가 낮은 종들은
보호색을 갖게 되고, 밀도가 높은 종들은 경계색을 갖게 될 것이라고 생각하였다.
실제로 스워드 박사는 텍사스메뚜기(Schistocerca emarginata)의 경우,
경계색이 개체 수에 따라 달라진다는 사실을 발견하였다. 게다가, 유전자 돌연변이가
아니라, 발생기간 동안의 주위 환경이 성체가 된 메뚜기의 모습에 영향을 미친다는
것을 보여 주었다. 이 연구 결과는 1999년 1월 21일자, 네이처에 발표되었다. 스워드
박사는 텍사스 메뚜기의 애벌레에게 먹이는 음식과 키우는 조건을 바꾸어 가며,
일련의 실험을 수행하였다.
hoptree와 같은 먹이를 주어서 키운 애벌레는 나중에 천적인 도마뱀에게 먹힐 때
고약한 맛이 나게 된다. 그는 홀로 부화해서 자란 애벌레는 나중에 녹색의 성충으로
자라지만, 군집 속에서 자란 애벌레들은 나중에 노란 색과 검은 색 무늬가 있는
성충으로 자란다는 사실을 발견하였다. 게다가, 이러한 색의 강도는 애벌레가 자라난
군집의 밀도와 정비례하였다. 즉, 밀집된 군집에서 자라난 메뚜기일수록 더 선명한
줄무늬를 갖게 되는 것이다.
또한, 스워드 박사는 메뚜기 애벌레에게 양상추를 먹여서 맛이 고약하지 않은
메뚜기로 키우는 실험도 수행하였다. 양상추를 먹고 자란, 노랑과 검정의 줄무늬
메뚜기들은 맛이 고약하지 않기 때문에, 도마뱀은 이들을 녹색의 메뚜기와 구분하지
않고 먹었다. 반면에, hoptree를 먹고 자라서 맛이 고약한 경우에는, 줄무늬
메뚜기보다 녹색 메뚜기를 선호하였다. 이와 같은 결과들을 종합해 보면, 경계색은
유전자 돌연변이로 새로운 얼룩무늬들이 쌓이기보다는, 적당한 환경이 이루어졌을 때
새로운 얼룩무늬가 선명해지는 방향으로 진화했을 것으로 생각된다. 스워드 박사는
이를 진화의 스냅 사진이라고 비유했다. - (odb) |
