외래 침입종(invasive species)의 비밀
침입종은 오랬동안 과학계의 수수께끼였습니다. 침입종이란 다른 지역에서 진화한 후 새로운 지역으로 우연히, 또는 의도적으로 옮겨온 생물을 말합니다. 대부분의 침입종은 새로운 환경에서 살아남지 못하거나 겨우 생존을이어갈 수 있습니다.
그러나 어떤 생물은 기존의 생태계를 파괴하고 그 지역을 장악합니다. 북미의 북동부 지역에서 나무좀(emerald ash borers)은 물푸레나무를 전멸시키고 있고 일본매자나무(Japanese barberry)는 숲을 덮고 있습니다. 이런 침입종이 과학계의 수수께끼인 이유는 다음과 같습니다.
“토착종은 그 지역의 환경에 알맞게 적응한 생물들입니다. 반면 외래종은 다른 지역에서 왔지요. 그런데 어떻게 외래종이 토착종을 몰아낼 수 있을까요?”
브라운 대학의 도브 색스는 시라큐즈 대학의 제이슨 프리들리와 함께 이 질문에 대한 답이 될 수 있는 이론을 “지구 생태학(Global Ecology)”지에 발표했습니다. 그들은 특정 지역이 다른 지역보다 진화를 더 촉진시킬 수 있으며 따라서 그 지역에서 진화한 생물들은 더 강한 생존력을 가질 수 있다고 주장합니다.
“나는 모든 생물이 평등하게 만들어졌다고 생각하지 않습니다.”
지금까지 생물학자들은 침입종의 수수께끼를 침입종 자체의 특징에서 찾았고, 이들이 어디에서 왔는지는 크게 고려하지 않았습니다. 예를 들어, 침입종은 기존의 기생충이나 포식자의 영향을 덜 받을 수 있습니다. 또는 인간의 영향으로 파괴된 생태계에서 침입종은 토착종보다 유리할 수 있습니다.
그러나 다윈은 일찌기 진화가 침입종의 수수께끼를 푸는 열쇠일 수 있다고 말했습니다. 그는 다른 지역의 니치 환경에서 성공적으로 적응한 침입종이 새로운 지역의 같은 니치 환경에서 잘 적응하는 것은 전혀 놀라운 일이 아니라고 말했습니다.
연구진은 다윈의 가설을 두 가지 방법으로 검증했습니다. 그들은 먼저, 침입종들이 어디에서 왔는지에 주목했습니다. 그리고 대부분의 성공적인 침입종은 생태학적으로 더 다양한 환경에서 건너 온 생물들임을 확인했습니다. 즉 어떤 생물들은 더 잘 생존하도록 진화되었다는 다윈의 가설은 참이었던 것입니다.
“우리는 이 결과를 보고 입이 떡 벌어졌습니다.”
두 번째 방법에 사용한 것은 바로 운하입니다. 역사적으로 운하는 인위적으로 두 서로 다른 생태계를 연결시켜 왔습니다.
“물론 이것이 완벽한 실험은 아닙니다. 하지만 계획하지 않은 것 치고는 매우 유용한 실험이지요.”
1825년 미국의 이리 운하는 허드슨 강과 오대호를 연결했습니다. 두 수중생태계는 비슷한 다양성을 가지고 있었고 양 쪽으로 침입한 생물종의 수는 비슷했습니다. 반면 수에즈 운하는 훨씬 더 다양한 생태계를 가진 인도양과 상대적으로 그렇지 못한 지중해를 연결시켰습니다. 이들은 지중해에는 인도양으로부터의 수많은 침입종이 발견된 반면 인도양은 전혀 그렇지 않다는 사실을 발견했습니다.
이는 오늘날 북미의 북동부 지역이 동아시아의 침입종으로 고생하는 것을 잘 설명해줍니다. 두 지역의 기후는 지금은 거의 유사하지만, 빙하기에는 그렇지 않았습니다. 북미가 빙하에 덮여 있을 무렵, 동아시아의 생물들은 이미 진화를 시작했었습니다.
색스와 프리들리는 이 가설을 “진화적 불균형 가설(evolutionary imbalance hypothesis)”이라 부르며 이 가설이 어쩌면 멸종 위기에 놓여 있는 생물종의 보존을 위해 노력하는 보존생물학자들에게는 다소 잔인하게 들릴 수 있다고 말합니다.
“그들은 수백만년동안 이루어진 진화의 결과와 싸우고 있는 것일지 모릅니다. 만약 이 가설이 사실이라면, 그런 저항은 무의미한 일일 겁니다.”
(뉴욕타임즈)