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연구정보

Korea Institute of Ocean Science & Technology

How Fisheries Affect Evolution

  • 조회 : 3503
  • 등록일 : 2013-12-31
How Fisheries Affect Evolution
수산업이 해양생물 진화에 영향을 미친다

 

□ 2013년 12월 6일, SCIENCE (PERSPECTIVES)

 

어업활동으로 수산어종의 유전적 형질이 변하고 있다

 

현대 수산업이 수산자원을 남획하면서 해양생태계에 미치는 영향이 지대함. 크기 선택적인 어획은 어류가 성장했을 때 크기와 나이에 영향을 미치는 주요 원인임. 이러한 변화는 생태계 영양구조를 변화시키고, 포식자-먹이 관계를 교란시키며, 먹이사슬의 영양단계 동력학(trophic cascade dynamics)을 변화시킴. 어업효과에 대한 생태적이고 진화적인 반응은 형질변화로 나타남. 이러한 반응의 상대적인 역할에 대해 많은 논란이 있음. 유전적 변화는 장기간 어획량 감소에 영향을 주기 때문에 중요함. 최근 연구는 수산업에 의해 해양생물 진화가 변하고 있음을 밝히고 있으며 이는 수산업의 지속가능성을 위해서도 중요한 함의를 지님.

 

수산업이 형질을 변화시킨다는 증거는 있지만 해양생태계의 복잡성을 감안하면 원인을 찾기는 어려움. 생태적인 요인과 유전적인 요인을 분리하기 위해 Wijk et al. (2013)는 수컷와 암컷 거피( Poecilia reticulata )를 3세대 동안 다양한 포획조건에 노출시킴. 암컷은 성숙한 이후에도 계속 성장하기 때문에 수컷의 성체크기를 갖는 물고기만 선택됨. 저자는 수컷 거피의 유전적 좌위에 변화가 나타났으며 이 좌위 중 일부는 몸체 크기를 결정하는 것으로 알려져 있음. 이 연구는 수산업에 크기 선택적인 어획을 함으로써 물고기의 진화적 변화를 가져올 수 있다는 직접적인 증거가 됨.

 

어업으로 인한 진화적 변화가 가져올 경제적 영향에 대한 이해는 수산업이 유전적 변화를 가져오는 원인에 대한 간접적인 해답을 제시함. Eikeset et al. (2013)은 북동 북극해의 대구 어획고에 대한 생물경제학적 모델을 통해 중간 크기의 물고기를 잡는 전략을 사용했을 경우 진화에 대한 영향이 가장 크게 나타남을 보임. 진화가 어업에 대한 반응으로 일어나는 경우와 그렇지 않은 경우 두 가지 모델을 비교함. 그 결과 중간크기를 선택적으로 잡는 경우 가장 빠른 성장과 성숙도에 도달했음.

 

어업이 유발하는 진화적 변화는 기능적인 형질의 거대생태적인 (macroecological) 패턴에도 영향을 미침. 즉, 체구, 서식밀도, 위도에 따른 분포 간에 상관관계가 있는 것으로 보여짐. 최근 대서양 북부의 어류 326종을 분석한 결과 크기 선택적인 어업의 결과 체구와 위도의 정상적인 관계가 교란됨을 보여줌.

 

어업에 의한 진화적 변화는 인간이 야기하는 형질변화의 유일한 사례가 아님. 육상이나 담수 생태계에서도 이러한 변화가 관찰됨. 어업이 유발하는 진화적 변화는 전체 개체군, 군집, 생태계의 동력학에 영향을 주기 때문에 중요함.

 

체구는 복잡한 먹이사슬 속에서 다양한 종간 상호작용을 설명하는 많은 거대생태적인 패턴에 포함되기 때문에 관리와 보전에 사용할 수 있는 유용한 변수임. 어업이 생태계에 미치는 영향을 줄이고 어획량을 증가시키려는 목적에서 크기 선택적인 어업이 제안되고 있으나 많은 효과를 거두지는 못하고 있음. 다른 대안으로 ‘크기 균형적인 어업’으로 자연 생산성과 균형을 맞추자는 제안도 있음.

 

상업적 어획이 진화에 미치는 영향을 알기 위해서는 다양한 종들의 모든 개체 크기에 대해서 무엇을 선택하는 것이 지속가능한 것인지를 정의해야 함. 과학자들은 이제 어업이 진화에 영향을 미친다고 느끼기 시작했을 뿐임. 어업이 유발하는 진화의 폭넓은 영향에 대한 연구를 통해 진화와 공진화 상호작용의 복잡한 메카니즘을 하나씩 풀어야 할 것임. 이러한 연구를 통해 수산업이 미래 지향적으로 지속가능한 산업이 되고 생태계도 유지될 수 있을 것임.


2013-12-31

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2018-11-05