열대 지방에는 왜 그렇게 다양한 생물들이 살까?

 열대 지방에는 왜 그렇게 다양한 생물들이 살까?

열대지방에 서식하는 생물들은 곤충이건 어류이건 간에 뭔가 칼라풀하다는 이미지가 있습니다. 특히나 열대우림은 생물학적으로 매우 다양성이 높은 곳인데 각종각색의 새, 곤충, 식물이나 균류들이 분포하고 있는데다 서식하고 있는 동물들의 종류도 매우 다양하며, 21세기 들어서도 매년 새로운 종류의 생물들이 끊임없이 발견되고 있을 정도입니다. 기본적으로 덥다고만 인식하고 마는 열대 지방에 대체 어쩌다가 그렇게 다종다양한 생물들이 서식하게 된 것일까요?

이에 대한 첫번째 설명은 연대-면적 가설(Age and Area hypothesis)입니다. 지질학적인 시간 스케줄상 열대우림은 온난한데다 극지 생태계에 비해 그 시기가 오래되었으며 땅의 면적 자체가 넓었습니다. 얼마나 넓었는가 하면 6600만년전인 신생대 초기, 즉 공룡이 절멸한 직후의 열대기후 지방은 오늘날 런던에까지 이르렀을만큼 광활했을 정도니까요. 그리고 그 중에서도 적도 주위 지역의 기후는 오늘날에 이르러서도 변화하지 않고 그대로 남아있는 편이죠.  즉, 원래부터 열대지방에는 수많은 생물종들이 발생하고 또 살아가기에 충분한 시간이 있었다는 것입니다.  

또 생물은 세대를 거쳐, 한 종류의 생명체가 랜덤하게 DNA 돌연변이를 일으키기도 합니다. 이로인해 원래 같은 종이었던 생물이 2종으로 분화되는 진화과정이 반복되어, 오늘날 찾아볼 수 있는 엄청난 생물학적 다양성을 가지게 된 것이라는 겁니다. 게다가 200만년마다 찾아오는 빙하기도 여기에 한몫을 하게 됩니다. 온대 기후에서 현존하고 있는 거의 모든 생물종들은 열대기후에서 발생한 종들의 자손에 해당합니다. 즉, 빙하가 후퇴함에 따라 온대지역에 서식하던 열대 지역의 생명체의 자손이라는 것이죠.

이 연대-면적 가설은 전지구상에 펼쳐져 있는 다양한 생태계의 경향을 명쾌하게 설명해주기 때문에 많은 지지를 얻고 있습니다. 다만 이 주장이 가설의 영역에 머물러 있는 사실이 알려주듯 어느 정도 문제가 있기는 합니다. 예를 들면 화석 기록으로는 실제로 오늘날 열대에 서식하는 종들마저도 홍적세 이전까지 거슬러올라가는 종들은 매우 드문 편입니다. 홍적세는 약 258만년 전부터 1만 년 전까지의 지질 시대를 뜻하는데, 이 말은 곧 매우 오래 되었을 터인 열대 지방의 생물들마저도 실제로는 과거 258만년 이내에 지구상에 등장했다는 것을 뜻합니다. 

지질학적 통계에 따르면 특정 생물종이 등장하고 또 완전히 절멸하기까지 걸리는 시간은 1500만년 내외라고 하는데, 이에 의하면 현존하는 열대 생태계가 매우 긴 시간 동안 안정적인 상태를 유지해왔다고는 절대로 말하기 어렵지요. 적어도 어떤 심각한 상황이 발생했다는 것만큼은 부정할 수 없는 진실입니다. 그래서 2번째 설명인 다양화율(Diversification rate) 가설이 등장하게 되었습니다. 즉, 열대 지역에서는 새로운 종이 보다 빨리 진화하여 보다 천천히 절멸해나간다는 것이죠. 

고생물학 연구에서는 다양화율이 열대지역에서의 종 다양성을 설명하는데 주로 채용되고 있습니다. 그런데 이쪽도 가설의 영역인 만큼 문제는 있습니다. 이 다양화율에 의하면 생물종은 그 자신을 둘러싼 환경에 특화하여 진화하게 됩니다. 극단적인 기상이변이나 식량부족에 시달리지 않는한, 각각의 종들의 뛰어난 부분이 특수화되어 각자의 환경에 완전히 적응하게 됩니다. 이렇게되면 전 대륙에 걸쳐 고르게 퍼져 살아가는 늑대 같은 동물은 지역에 따라 종 수준의 유전적 변화가 있어야 하는데, 각 잡고 분석해보면 그 정도의 차이는 없는 실정이죠.

그 외에도 적도 같은 더운 지방은 생명체의 대사에도 영향을 주는 것이 아닌가하는 추측도 있습니다. 세대교체 시간이 짧다는 점이 DNA의 돌연변이율을 촉진하기 때문에 진화 속도가 빨라짐으로서 보다 다양한 종류의 형질이 발현된 새로운 생물체가 탄생한다는 것이죠. 

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