생태멸종

Ecological extinction

생태학적 소멸은 "한 종의 개체수가 너무 적어, 비록 공동체에 존재하지만, 더 이상 다른 종과 유의하게 상호작용하지 않는다"[1]는 것이다.

생태학적 소멸은 보존 작업에 중요한 종의 상호작용 생태이기 때문에 눈에 띈다. 그들은 "종들이 지역사회의 다른 종들과 유의하게 상호작용하지 않는 한(예: 중요한 포식자, 경쟁자, 공생자, 상호주의자 또는 먹이) 그것의 손실은 다른 종의 풍부함과 인구 구조에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않을 수 있다"고 말한다.[1]

이러한 견해는 달리 증명되지 않는 한 종 내에서 거의 또는 전혀 상호작용이 없다고 가정하는 공동체의 중립적 모델에서 비롯된다.

에스테스, 더긴스, 그리고 래스번(1989)은 두 가지 다른 뚜렷한 유형의 멸종을 인식한다.

  • 세계 멸종은 "유비쿼터스 종 실종"으로 정의된다.[1]
  • 국지적 멸종은 "자연적 범위의 일부에서 한 종이 사라지는 것"[1]으로 특징지어진다.

키스톤 종

주요 기사: 키스톤 종
파인은 먼저 해성을 연구함으로써 키스톤 종의 개념을 확립했다.

로버트 페인(1969)은 포식적인 바다별 피사스터 오크레이서스가 초식성 위식동물인 테굴라 푸네비스의 풍부함에 미치는 영향을 연구하던 중 키스톤 종의 개념을 처음 고안해 냈다. 이 연구는 워싱턴 연안의 바위 틈새 서식지에서 이루어졌다; Paine은 2년 동안 테굴라의 반응에 주목하면서 매주 8m x 10m 크기의 피사스터를 모두 제거했다. 그는 이 경우 피사스터가 되는 최상위 포식자를 제거하면 치료 플롯에서 종 수가 감소한다는 것을 발견했다. Paine는 키스톤 종의 개념을 그것의 총 바이오매스와 관련하여 환경의 공동체 구조에 불균형적인 영향을 미치는 종으로 정의했다. 이 키스톤 종 효과는 생태 멸종 개념의 기초를 형성한다.[2]

예

해달은 다시마 숲 공동체의 전반적인 생물 다양성을 유지하고 있다.

에스테스 외 연구진(1978)은 근해 다시마 숲에서 해달이 키스톤 포식자로서 잠재적인 역할을 평가했다. 그들은 알류샨 섬의 랫섬과 니어섬을 비교해서 "해달 포식도가 초식 무척추동물 개체군(특히 바다거미)을 통제하고, 차례로 초목 결을 강렬한 방목으로부터 해방시킨다"[3]고 시험했다. 에스테스와 그의 동료들은 서로 다른 크기의 구조와 밀도의 성게가 해달 개체수의 존재와 상관관계가 있다는 것을 발견했고, 그것들이 이 키스톤 포식자의 주요 먹이이기 때문에 해달이 성게 개체수의 차이에 대한 주요 결정 요인이었을 가능성이 가장 높았다. 해달의 밀도가 높기 때문에 다시마 숲의 초식성 성분은 심각하게 제한되었고, 이로 인해 해조류들 간의 경쟁이 생존의 주요 결정 요인이 되었다. 그러나 해달이 부재하자 다시마 숲 공동체가 소멸할 정도로 해초는 크게 격화되었다. 이러한 이질성의 상실은 생산성이 풍부한 다시마 숲 환경에 의존하는 물고기와 독수리 개체군의 서식지 감소로 작용한다. 해달 털의 역사적 수확은 한때 광범위한 서식지를 심각하게 제한해왔으며, 오늘날에 와서야 과학자들은 이 지역 멸종의 영향을 보기 시작했다. 보존 작업은 해달을 효과적인 개체군으로 만드는 밀도 임계값을 찾는 데 초점을 맞출 필요가 있다. 그런 다음 다시마 숲 공동체가 다시 형성될 수 있도록 해달의 역사적 범위를 지속하고 인위적으로 다시 채집해야 한다.[3]

캘리포니아의 가시가 있는 바닷가재, 즉 파눌루스 인터럽투스는 서식지에서 종의 다양성을 유지하는 데 뚜렷한 역할을 하는 키스톤 포식자의 또 다른 예다. 로블스(1987)는 살상간 서식지에서 가시가 있는 바닷가재를 배제한 것이 홍합(Mytilus edulis and M. californiaus)의 경쟁 우위로 이어진다는 것을 실험적으로 입증했다. 이 결과는 키스톤 포식자의 생태학적 멸종이 어떻게 생태계의 종 다양성을 감소시킬 수 있는지를 보여주는 또 다른 예를 보여준다. 불행히도, 캘리포니아 가시가 있는 가재의 많은 지역 멸종이 흔한 지금 과도한 어업으로 인해 생태 멸종의 문턱은 이미 오래 전에 지나갔다.[4]

잭슨 외 (2001) 체서피크 만에서 굴 남획으로 인한 생태 소멸의 역할에 대해 많이 필요한 역사적 관점을 취하였다. 상업용 굴 어업은 1870년대에 수확을 위한 기계적 준설물이 이용되기 전까지는 만 생태계에 영향을 주지 않았다. 오늘날 만은 녹조로 인해 황폐화 현상이 심하고, 그 결과로 생긴 물은 저산소화 현상이 심하다. 이 녹조들은 돌고래, 해우, 강 수달, 바다거북, 악어, 상어, 그리고 광선과 같이 한때 번성했던 동물 생물의 풍부한 다양성을 포함하여 다른 어떤 종들도 생존에서 제외시켰다. 이 사례는 상업적 어업이 해양 생태계에 가지고 있는 다양성의 하향식 상실을 환경의 키스톤 종을 제거함으로써 강조한다.[5]

침습종

노바로 외 (2000) 아르헨티나 파타고니아에서 토종 잡식동물과 포식자의 먹잇감으로 과나코스(라마 구아니코에)와 덜 꿩(페나타)의 잠재적 생태 소멸 가능성을 평가했다. 이러한 토종 종들은 유럽 토끼, 붉은 사슴, 그리고 가축 소와 같은 소개된 종으로 대체되고 있다; 소개된 종에 의해 증가된 초식 동물로 인한 누적된 피해 또한 이미 줄어들고 있는 아르헨티나 팜파스와 스텝 서식지의 파괴를 가속화하는 데 기여했다. 이것은 스컹크에서 푸마까지 다양한 포식자들의 수를 고려한 최초의 연구였으며, 남미의 대다수를 대표하는 보호되지 않는 지역에서 그들의 조사를 실시했다. 노바로와 그의 동료들은 토종 육식동물의 전체 집단이 주로 먹이 기반으로서 소개된 종에 의존한다는 것을 발견했다. 그들은 또한 적은 레아와 구아나코는 이미 먹잇감으로 생태학적 유효 밀도를 통과했고, 따라서 생태학적으로 멸종되었다고 제안했다. 초식동물로 유입된 종들의 틈새가 토착민들의 틈새를 너무 촘촘히 반영했을 가능성이 있으며, 따라서 경쟁이 생태 멸종의 주요 원인이었다. 붉은사슴과 토끼 등 새로운 경쟁자들의 유입효과도 서식지의 초목들을 변화시키는 역할을 해 경쟁의 강도를 더욱 뚜렷이 나타낼 수 있었을 것이다. 구아나코스와 꿩은 세계 멸종의 위험성이 낮은 것으로 분류되어 왔지만, 이들의 인구통계에 대한 이러한 단순한 견해는 아르헨티나 파타고니아에서 이미 기능적으로 멸종되었다는 점을 고려하지 않고 있다. 노바로와 그의 동료들은 "이러한 손실은 식물과 동물의 상호작용, 영양소 역학, 교란 체제에 강한 영향을 미칠 수 있다"고 제안한다.[6] 이는 현재의 보존 정책이 어떻게 이미 멸종에 대한 기능적으로 건전한 정의가 없기 때문에 의도된 종을 보호하는데 실패했는지를 보여주는 대표적인 사례다.[6]

크리스찬은 아르헨티나 개미가 큰 씨앗 분산 상호주의를 방해하는 것을 발견했다.

종자 분산 메커니즘은 공동체 구조의 재생과 지속에 근본적인 역할을 하고 있으며, 최근 크리스천(2001)의 연구는 아르헨티나 개미(라인피테마 유머)의 침입에 따른 남아프리카 관목지의 식물 공동체 구성의 변화를 보여주었다. 개미는 관목지에 있는 식물의 30%까지 산란하며, 큰 씨앗을 포식 및 화재 손상의 위험으로부터 멀리 묻어 주기 때문에 핀보스 식물의 생존에 매우 중요하다. 거의 모든 씨앗 발아가 화재 후 첫 번째 계절에 발생하기 때문에 씨앗이 묻히는 것 또한 중요하다. 최근의 침략자인 아르헨티나 개미는 작은 씨앗도 흩어지지 않는다. 크리스찬은 아르헨티나 개미의 침공이 작은 동물과 큰 씨앗을 가진 동물에게 차등적으로 영향을 미쳤는지 시험했다. 그는 아르헨티나 개미가 이미 침공한 현장의 대형 종자에 대한 화재 후 모집이 불균형하게 감소했다는 사실을 발견했다. 이러한 초기 낮은 큰 씨앗 밀도 모집단은 결국 침입한 서식지에서 작은 씨앗 동물들의 지배를 이끌게 될 것이다. 이러한 공동체 구조 변화의 결과는 개미가 전 세계 주요 생태 종자 분산원이기 때문에 전 세계에 잠재적 반향을 가지고 있는 큰 씨앗의 분산을 위한 투쟁을 강조한다.[7]

생태 멸종 모델링

일정한 밀도 한계점 이하에서는 날으는 여우는 더 이상 효과적인 종자 분산제가 아니다.

McConkey와 Drake(2006) 연구는 생태학적 멸종을 기술한 밀도 의존적인 임계값 관계를 모형화하려는 최초의 시도 중 하나였기 때문에 독특하다. 그들은 날아다니는 여우와 열대 태평양 제도에서 큰 씨앗을 가진 나무 사이의 씨앗 분산 상호작용을 연구했다. 큰 씨앗을 먼 거리까지 운반할 수 있는 유일한 씨앗 분산제라는 점에서 단열 비행여우(Pteropus tanganus)는 키스톤 종으로 꼽힌다. 얀젠과 코넬에 의한 호스트-병원성 모델은 열대지방에서 씨앗의 생존은 그것이 착륙하는 모나무로부터 멀리 떨어져 있는 것을 크게 증가시키며, 나무들은 멸종을 피하기 위해 이러한 분산을 필요로 한다고 제안한다. 열대 지방의 병원체 잠복 환경에서는 종자 분산이 종족 생존에 더 중요해질 뿐이다. 가설대로 맥콘키와 드레이크는 플라잉 폭스 지수(FFI)와 5미터 이상 운반되는 종자의 중간 비율 사이의 임계 관계를 발견했다. 풍요의 종자 분산 기준치 이하에서는 미미하고 날으는 여우 풍요와는 독립적이었지만, 그 한계치 이상에서는 날으는 여우 풍요의 증가와 긍정적으로 상관관계가 있었다(FFI에 의해 측정됨). 비록 그들이 직접적으로 이 관계의 원인을 증명하지는 않았지만, 맥콘키와 드레이크는 행동 메커니즘을 제안했다. 날으는 여우는 영토로 알려져 있으며, 경쟁이 없을 때는 날으는 여우가 나무 한 그루 안에서 먹어서 그 바로 아래에 씨를 효과적으로 떨어뜨린다. 또는 한 번에 먹이를 먹는 날으는 여우의 밀도가 높을 경우(임계 밀도 이상) 다른 개인영역에서 과일을 훔치는 등 공격적인 행동이 평균적으로 더 긴 종자 분산으로 이어질 것이다. 이렇게 해서 날으는 여우를 흩뿌리는 씨앗은 상대적인 바이오매스에 비해 전체적인 공동체 구조에 불균형적인 영향을 미친다. 생태학적 멸종이 지역사회에 미치는 영향을 모형화하는 것이 이 틀을 보존 작업에 적용하는 첫 번째 단계다.[8]

생태학자들은 생태계의 중요한 상호작용에 대해 고심하기 시작했지만, 그들은 평형종 다양성의 수준을 유지할 수 있는 효과적인 밀도 임계값을 계속해서 찾아야 한다. 특정 종이 그 환경과 어디서 어느 정도 상호작용하는가에 대한 이러한 지식만이 적절하고 가장 효율적인 수준의 보존 작업이 이루어질 것이다. 이 작업은 특히 특정 틈새의 대체종이 될 가능성이 적은 섬의 한정된 생태계에서 중요하다. 전 세계적으로 종의 다양성과 이용 가능한 서식지가 급격히 감소함에 따라, 생태계에 가장 중요한 시스템을 파악하는 것이 보존 작업의 핵심이 될 것이다.[8]

기후변화

기후 변화는 종의 분포와 다양성에 수많은 변화를 가져왔다. 토마스 외 (2004)은 광범위한 지구 서식지에 대한 이러한 변화로 인한 멸종 위험 평가를 계속했다. 향후 50년간 기후 온난화에 대한 중간선 추정치를 이용한 예측 모델은 2050년까지 종의 15~37%가 "멸종될 것"으로 예측된다. 지구 평균 기온이 .6℃ 상승했지만, 개별적인 인구와 서식지는 기후의 국지적인 변화에만 반응할 것이다.[9] 루트 외. (2002) 기후의 국소적 변화는 지역의 밀도 변화, 사건의 페놀로지(페놀로지) 변화, 형태학(체질 크기 등) 변화, 유전적 빈도 변화를 설명할 수 있음을 시사한다. 그들은 천 개 이상의 광범위한 연구들이 봄에 평균적으로 5.1일 전에 페놀학적 변화가 있었다는 것을 발견했다. 예측한 바와 같이, 이러한 변화는 지역 평균 온도에서 동시에 가장 큰 변화를 가져온 고위도에서도 더욱 두드러졌다.[10]

서식지의 상실, 꽃가루 매개 상호주의의 상실, 그리고 소개된 종의 영향은 모두 원주민들에게 뚜렷한 압력을 가지고 있지만, 이러한 영향은 독립적인 틀이 아닌 시너지 효과의 밑바닥으로 보아야 한다. 기후 변화는 이러한 모든 과정을 악화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 네링(1999년)은 북해의 정상적인 범위 북쪽의 서식지에 확립된 총 16개의 비토착열성 식물성 플랑크톤을 발견했다. 그는 더 남쪽의 식물성 플랑크톤 범위의 이러한 변화를 해양 온도의 기후 변화에 비유했다. 이러한 모든 영향은 환경 내의 개체군에 대한 스트레스에 부가적인 영향을 미치고, 생태학적 소멸에 대한 추가적인 취약하고 더 완전한 정의와 함께 예방적 보존 조치를 고려해야 한다.[11]

보존 정책에 대한 시사점

보존 정책은 역사적으로 전 세계의 현재 과학에 뒤쳐져 왔지만, 이 중요한 시기에 정치인들은 지구상에서 대규모 멸종이 일어나기 전에 따라잡기 위해 노력해야 한다. 예를 들어, 미국 보존 정책의 정점인 1973년 멸종위기종 법은 전반적인 종의 다양성을 유지하는 데 도움이 될 수 있는 상호 작용성이 높은 종들을 보호하기 위한 어떤 혜택도 인정하지 않는다. 정책은 먼저 "직접적이든 간접적이든 이 종의 부재나 상실이 전체 다양성의 상실을 초래하고, 다른 종의 번식이나 모집에 영향을 미치며, 서식지 구조의 변화를 초래하고, 생산성의 변화를 초래하는지 여부를 평가해야 한다.생태계 사이의 이티나 영양소의 역학관계, 중요한 생태학적 과정을 변화시키거나 생태계의 복원력을 교란으로 감소시키는가?"[12] 상호작용 종을 정의하기 위해 이러한 다수의 질문을 다룬 후, 이러한 상호작용 생태계를 유지하기 위해 생태학적으로 효과적인 밀도 임계값을 추정해야 한다. 이 과정은 실행 가능한 인구 추정치 내에 포함된 동일한 변수들 중 많은 부분을 포함하고 있으므로 정책에 통합하는 것이 어렵지 않아야 한다. 이전에 다른 사람들이 봐왔던 것과 달리 세계적인 규모로 대량 멸종을 피하기 위해, 과학자들은 이 과정을 이끄는 모든 메커니즘을 이해해야만 한다. 생물다양성의 상실이라는 이 재앙이 더 진전되어 이전의 보존 노력에 소비된 시간과 돈을 모두 낭비하는 것을 막기 위해 세계 정부가 나서야 할 것이다.[12]

참고 항목

메모들

  1. ^ Jump up to: a b c d 에스테스 외 다시마 숲 공동체의 멸종의 생태. 보존 생물학. 3: 252-264. 1989.
  2. ^ Paine, R. T. 피사스터-테굴라 상호작용: 먹잇감, 포식자 음식 선호도, 그리고 상호 살인적인 공동체 구조. 생태학. 6: 950-961. 1969.
  3. ^ Jump up to: a b 에스테스 외 알래스카주 서부 알류시아 제도의 해달 포식 및 공동체 조직. 생태학. 59: 822-833. 1978.
  4. ^ 로블스, C. 프레데터스는 보호구역인 해안에서 특징과 먹이 개체 구조를 찾는다. 생태학. 65: 1502-1514. 1987.
  5. ^ 잭슨 외 역사적 남획과 최근 해안 생태계 붕괴. 과학. 293 (5530): 629-638. 2001.
  6. ^ Jump up to: a b Novaro, Andrés J.; Funes, Martı́n C.; Susan Walker, R. (2000). "Ecological extinction of native prey of a carnivore assemblage in Argentine Patagonia". Biological Conservation. 92: 25–33. doi:10.1016/S0006-3207(99)00065-8.
  7. ^ 크리스찬, C. E. 생물학적 침략의 결과 식물 공동체를 위한 상호주의의 중요성 자연. 413: 635-640. 2001.
  8. ^ Jump up to: a b 맥콘키, K. R. & 드레이크, D. R. 날으는 여우는 희귀해지기 훨씬 전에 종자 분산제의 기능을 멈춘다. 생태학. 87(2): 271-276. 2006.
  9. ^ 토마스 외 기후 변화로 인한 멸종 위험. 자연 427: 145-149. 2004.
  10. ^ 루트 외. 야생 동물과 식물에 대한 지구 온난화의 지문. 자연 421: 57-60. 2003.
  11. ^ 네링, S. 북해의 열성 식물성 플랑크톤 종 설정: 기후 변화를 나타내는 생물학적 지표? ICES 해양과학저널. 55: 818-823. 1998.
  12. ^ Jump up to: a b 소울레 외 보존 정책, 관리, 윤리 등 서로 강하게 상호작용하는 종. 생명과학. 55(2): 168-176. 2005.