새로운 진화론으로 동물이 시간이 지남에 따라 작아지는 이유

알래스카 말, 크립토디라 거북, 섬 도마뱀이 시간이 지남에 따라 줄어드는 이유에 대한 미스터리가 새로운 연구에서 풀렸습니다.

새로운 이론적 연구는 시간이 지남에 따라 동물의 크기가 두 가지 주요 생태학적 요인, 즉 종 간 자원에 대한 직접적인 경쟁의 강도와 환경으로 인한 멸종 위험에 따라 달라진다고 제안합니다.

오늘(1월 18일 목요일) 커뮤니케이션 생물학에 발표된 연구는 진화를 시뮬레이션하는 컴퓨터 모델을 사용하여 화석 기록에서 알 수 있듯이 일부 종들이 점차 작아지는 이유를 확인합니다.

연구를 주도한 레딩대학교의 생태계 모델러인 쇼본랄 로이(Shovonlal Roy) 박사는 “우리가 살고 있는 지역에 따라 덥거나 추운 날씨에 적응하려고 노력하는 것과 마찬가지로 우리 연구에서는 동물의 크기가 장기적으로 커지거나 작아질 수 있다는 것을 보여줍니다”라고 말했습니다. 서식지나 환경에 따라 기간이 달라집니다.

“먹이와 은신처를 놓고 서로 다른 종 사이에 많은 경쟁이 있는 장소와 시대에는 종들이 퍼져 자원과 경쟁자의 분포에 적응함에 따라 동물의 크기가 작아지는 경우가 많습니다. 예를 들어 빙하 시대에 알래스카에 살았던 작은 말은 다음과 같습니다. 기후와 식생의 변화로 인해 나이가 급격히 줄어들었습니다.

“직접적인 경쟁이 적은 곳에서는 크기가 더 커지는 경향이 있습니다. 공룡의 경우처럼 실제로 크고 숫자가 적으면 동물이 멸종에 더 취약해질 수 있지만 말이죠.

“생태적 요인의 변화는 화석 기록이 시간이 지남에 따라 일부 계통은 줄어들고 다른 계통은 성장하는 등 혼란스러운 크기 진화 패턴의 혼합을 보여주는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.”

코프의 법칙

연구팀은 ‘코프의 법칙’에 제기된 모순되는 화석 증거에 도전하여 연구를 수행했습니다. 코프의 법칙은 특정 동물 그룹이 수천, 수백만 년에 걸쳐 더 큰 몸 크기로 진화하는 경향을 나타냅니다. 이 규칙은 화석 기록에서 이 패턴을 처음 발견한 것으로 알려진 19세기 고생물학자인 에드워드 코프(Edward Cope)의 이름을 따서 명명되었습니다. 예를 들어, 초기 말 조상은 작은 개 크기의 동물이었는데, 진화 시간이 지나면서 크기가 증가하여 궁극적으로 현대 말이 탄생했습니다.

그러나 화석 증거는 일부 그룹에서는 크기가 증가했지만 다른 그룹에서는 크기가 감소하는 등 현저하게 상충되는 경향을 보여줍니다.

진화의 압력

진화를 시뮬레이션하는 컴퓨터 모델을 사용하여 연구에서는 다양한 조건에서 나타나는 신체 크기 변화의 세 가지 뚜렷한 패턴을 식별했습니다.

• 시간이 지남에 따라 점진적인 크기 증가: 이는 종 간의 경쟁이 주로 틈새 차이보다는 상대적인 신체 크기에 의해 결정될 때 발생합니다. 예를 들어, 여러 속의 해양 동물 종(예: 무척추동물)은 수백만 년에 걸쳐 점차 크기가 증가했습니다.

• 크기 증가 후 멸종: 여기에서는 가장 큰 동물들이 반복적으로 멸종되고, 다른 종이 그 자리를 대신하고 더 큰 몸으로 진화할 수 있는 기회가 열리면서 순환이 계속됩니다. 대량 멸종은 몸집이 큰 정점 포식자에게 가장 큰 타격을 입혔습니다. 매우 큰 포유동물과 조류는 특히 멸종에 취약합니다. 예를 들어, 공룡과 거대한 날아다니는 파충류가 그 예입니다.
• 시간이 지남에 따라 점진적인 크기 감소: 시뮬레이션은 또한 Cope의 법칙과 반대되는 현상, 즉 시간이 지남에 따라 종의 감소를 예측했습니다. 이는 경쟁이 치열하고 서식지와 자원 사용이 어느 정도 중복될 때 발생합니다. 종이 별개의 틈새로 분리되어 진화함에 따라 크기를 줄여야 한다는 진화의 압력에 직면합니다. 척추동물, 경골어류, 크립토디란 거북, 알래스카 홍적세 말, 섬도마뱀의 크기 감소는 이전에 보고되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240118122207.htm