데이비드와 케빈의 수중생물 탐구

[DH-OCEAN]

To Pair or Not To Pair

커플 대 싱글

글 데이비드 베렌스 / 사진 케빈 리 / 번역 편집부

거의 모든 지상 포유동물 및 조류 종은 종의 번식과 지속을 위 해 이성 동물과 짝을 이룬다. 그러나 해양생물 종은 어떤가? 이렇게 두 개체가 짝을 이루어도 평생 가는 것은 아니며, 종종 수컷은 암컷이 임신한 후 떠난다. 일부 경우에는 이와 반대로 하나의 수컷이 여러 암컷을 거느려(일부다처), 사자, 고릴라, 바 다코끼리, 코끼리물범, 코끼리 또는 엘크처럼 암컷이 하나 이상 일 수도 있다.

흥미롭게도 이와 반대의 경우도 있어 하나의 암컷이 여러 수컷을 거 느릴 수 있다. 인간에서 일처다부라고 하는 이러한 유형의 커플은 하이에나의 무리에서 관찰된다. 지상에서 양육은 거의 암컷의 책임이다. 그러나 해양에서는 어 떤가? 해양에서 암컷과 수컷이 짝을 이루는 상황은 상당히 다양하다. 거 의 모든 종의 지상 생물이 사는 동안 암수 짝을 이루는 것과는 달 리, 평생이 아니라 일정 기간 동안만이라도 실제로 짝을 이루는 해 양생물 종은 거의 없다. 물고기에서 짝을 이루는 종의 대표적인 예 로는 망둥이, 베도라치 등이 있다. 해양에서 일처다부를 이루는 흥미로운 한 예가 흰동가리(clownfish) 다. 각각의 흰동가리 군집은 엄격한 계층제로 운영되며, 가장 큰 암 컷이 강자다. 군집에서 기타 모든 물고기는 수컷이며, 오직 한 놈 만이 이 암컷과 교미할 수 있다. 암컷이 죽으면 우세한 수컷이 수 컷에서 암컷으로 변형을 겪게 된다. 이를 암수교대 자웅동체성 (sequential hermaphrodism)이라고 한다.

우세한 암컷은 끊임없이 수컷들에게 스트레스를 주어 수컷들의 변형을 막는다. 당신은 아마도 말미잘 군락 주위에서 큰 암컷이 작은 수컷들을 뒤쫓는 모습 을 본 적이 있을 것이다. 군집에서 수컷들은 우두머리 암컷이 낳은 알을 보호한다. 또한 해양에서는 지상에서 보기 드문 예로 부모 역할이 전환되어 수 컷이 새끼의 보호와 양육을 책임지는 경우를 보게 된다. 가장 대표적 인 예가 수컷이 부화할 때까지 알을 주머니에 품는 해마(seahorse)와 실고기(pipefish) 그리고 입속에 품는 카디널피시(cardinalfish, 동갈 돔과)와 죠피시(jawfish, 털옥돔과)다.

얼마 안 되는 무척추동물 종들이 장기 적인 암수 커플 관계를 뚜렷이 보여준 다. 여기에는 주로 커플이 평생 함께 지 내는 새우 종들이 있다. 예를 들어 광 대새우(Harlequin shrimp, Hymenocera elegans), 콜먼새우(Coleman’s shrimp, Periclimenes colemani) 등이 있다.

분명 수천 종의 해양생물이 생식세포를 교환하고 알을 낳는 정도 만의 아주 짧은 시기 동안 짝을 이룬 다음 부화하는 자신의 새끼 를 스스로 살아가게 내버려둔다. 이러한 부류로는 나새류, 고둥 과 오징어처럼 알을 낳는 동물, 아울러 게와 새우처럼 알을 품는 동물 등이 있다. 이러한 종들을 살펴보려면 스쿠바 다이버 2016 년 1/2월호에 실린 ‘난생어의 번식 전략’이란 글을 참조한다.

부모 역할의 전환은 여기 무척추동물들에서도 관찰된다. 수컷 해골 새우(skeleton shrimp, caprellid), 해마 등은 자신의 배 위 주머니 속에 알과 새끼를 품는다. 이에 대해서는 스쿠바 다이버 2013년 5/6 월호에 실린 ‘섬뜩한 수중 해골새우’란 글을 참조한다. 그렇다면 이성 동물과 짝을 이루고 교미를 하지 않는 경우에는 어떻 게 새끼를 낳고 종을 보존할까? 싱글 종 부류는 물고기든 무척추동 물이든 대체로 대다수의 해양생물로 이루어져 있다.

대량 산란(broadcast spawning)은 많은 어류 종들에서 흔하다. 이 들은 화학적 또는 지구물리적 조건이 맞는 때와 장소가 되면 서로 모여 난자와 정자를 수중으로 방출한다.

이들의 기대는 수정이 일 어나 발육 중인 배아가 해류의 혹독한 환경을 견디고 수많은 여과 섭식동물과 기타 포식자들을 피하면서 살아남아 성체가 되고 우리가 보기엔 마구잡이식인 듯한 생식(대량 산란)을 반복할 수 있도록 하 는 것이다.

지리적으로 세계 도처에서 우리는 종들이 모여 대량 산란을 하 는 경우를 그루퍼(grouper, 농어과), 도미(snapper), 서전피 시(surgeonfish, 양쥐돔과), 독가시치(rabbitfish), 패럿피시 (parrotfish, 비늘돔과)와 놀래기(wrasse)에서 보게 된다.

북미의 태평양 해안에서 이러한 유형의 산란을 하는 종으로 잘 알 려진 한 예가 그루니언(grunion, 색줄멸로 불리고 정어리의 일종임) 이다. 정어리와 비슷한 이들 물고기는 보름달이 떠 있을 때 모래 해 변으로 올라와 모래 속에 알을 낳는다. 암컷이 먼저 도착하여 알을 낳기 위한 구멍을 꼬리로 판다. 수컷은 다음 파도가 칠 때 뒤따라와 알을 수정시킨다. 수정은 매우 신속해 파도가 치는 사이에 일어나 정자가 씻겨나가지 않도록 한다. 알은 약 10일 후에 부화한다. 아마도 해양에서 대량 산란을 하는 종들의 최대 부류들은 자포동 물문(산호, 말미잘, 해파리와 히드라), 해면동물문(해면), 척삭동물 문(멍게), 극피동물문(불가사리, 성게와 해삼), 그리고 쌍각 연체동 물(bivalve mollusks)일 것이다. 이들 대단위 부류에서 단 하나의 종도 암수 커플을 이루지 않는다. 대량 산란을 하는 어류들처럼 조 건이 맞으면 생식세포가 지나가는 해류로 방출된다. 성적 접촉은 이루어지지 않는다. 수정이 성공하려면 타이밍이 완벽해야 한다.

우리는 다음과 같은 질문이 생길지 모른다. 생 태학적 견지에서 커플 또는 싱글 중 어느 것 이 더 나을까? 왜 이것이 생태학적으로 중요 할까? 좋은 질문이고 그 대답은 ‘번식성공도 (reproductive success)’다. 모든 종들은 번식 에 엄청난 양의 에너지를 투자한다. 하나의 종 이 그 자신의 지속가능성과 성장을 위해 얼마 만큼의 에너지를 필요로 하는지 고려해보면, 번식에 추가되는 에너지는 엄청난 양이다. 여 기서 관건은 하나의 종이 얼마만큼의 위험을 감수할 수 있느냐다. 이 소중한 자산, 즉 번식 에 추가되는 에너지를 낭비할 가능성이 있기 때문이다.

세대에서 세대로 한 종의 보존에 소비되는 에너지가, 커플이 되어 자 기들의 새끼를 보호하는 종들과 자기들의 생식세포를 해류로 산란 하는 종들 사이에 동등하다면, 어느 한쪽이 다른 쪽에 비해 이득이 되지 않는다는 점은 분명하다. 간단히 말해 확률 싸움이다. 대량 산란 종들이 방출하는 정자와 난 자가 만날 확률은 있다손 치더라도 낮은 반면, 유생이 세심하게 돌 보아진 후 성체로 살아갈 확률은 매우 높다. 바로 이 때문에 대량 산란 종들은 조금이라도 성공을 이루기 위해 수백만 개의 저에너지 생식세포를 방출하는 반면, 짝을 이루는 종들은 수적으로 줄기는 했지만 부모로부터 훨씬 더 많은 에너지를 받은 새끼를 가진다. 분명하지는 않지만 싱글인 종들에 비해 커플을 이루는 종들에게 아 무 이점이 없을 수도 있다. 이러한 복잡한 상황을 충분히 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.

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출처

http://www.sdm.kr/bbs/board.php?bo_table=magazine_view&page=3&page=1