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거대동물

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1. 개요

거대동물은 일반적으로 수명이 길고, 인구 성장률이 낮으며, 자연 포식자가 거의 없어 인간의 과도한 착취에 취약한 종을 의미한다. 거대동물은 육상 포유류의 경우 45kg 이상, 초식동물은 100kg 이상, 육식동물은 15kg 이상을 기준으로 정의하며, 식성, 서식 환경에 따라 다양하게 분류된다. 역사적으로 거대동물은 육상 포유류, 해양 포유류, 조류, 파충류 등 다양한 분류군에서 진화해 왔으며, 백악기-고생대 멸종 사건 이후 육상 포유류의 크기가 급격히 증가했다. 거대동물은 영양소 순환, 메탄 배출 등 생태계에서 중요한 역할을 하지만, 멸종의 위협에 직면해 있으며, 멸종의 원인으로는 인간의 사냥, 기후 변화 등이 거론된다. 거대동물의 멸종은 생태계에 연쇄적인 영향을 미치며, 현재 보전 노력이 이루어지고 있다.

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거대동물
거대동물
아프리카코끼리
아프리카코끼리
정의
무게45kg 초과
참고일부는 10kg 초과
멸종된 종은 1,000kg 초과
분류생활 방식
서식지
역사적 시대
특징
일반적 특징큰 덩치
낮은 개체군 밀도
긴 수명
낮은 번식률
멸종 위험 증가 원인인간과의 접촉
먹이 필요량 증가
서식지 변화에 따른 영향생태계에 미치는 영향 큼
거대동물 예시
현존하는 동물코끼리
기린
하마
코뿔소
멸종된 동물매머드
검치호
자이언트 게으름
기타출처 필요

2. 정의 및 분류

"거대동물"이라는 용어는 알프레드 러셀 월리스의 1876년 저서 ''동물의 지리적 분포''에서 처음 사용된 예 중 하나이다. 그는 이 동물들을 "가장 크고, 사납고, 이상한 형태"라고 묘사했다. 20세기와 21세기에는 이 용어가 주로 큰 동물을 지칭한다. 거대동물을 정의하는 기준은 학자마다 다르다. 많은 과학 문헌에서는 폴 S. 마틴이 제안한 45kg을 기준으로 삼는다. 그러나 담수종의 경우 30kg이 선호되는 기준이다. 일부 과학자들은 초식성 육상 거대동물을 100kg 이상, 육식성 육상 거대동물을 15kg 이상으로 정의한다.[1] 또한, 오웬-스미스는 1000kg을 초과하는 초식동물을 설명하기 위해 거대초식동물이라는 용어를 만들었으며, 다른 연구자들도 일부 사용한다.[1]

거대동물이라는 용어는 가장 큰 현존하는 육상 포유류에 가장 일반적으로 사용되며, 코끼리, 기린, 하마, 코뿔소 및 더 큰 과 동물을 포함한다. (하지만 이에 국한되지 않는다.) 이 다섯 가지 범주의 대형 초식동물 중 소과 동물만이 현재 아프리카아시아 외부에 서식하지만, 다른 모든 동물들은 과거에 더 넓은 범위에 분포했으며 시간이 지남에 따라 그 분포와 개체수가 지속적으로 줄어들었다. 야생 또한 거대동물의 한 예이지만, 현재 서식지는 주로 구세계, 특히 아프리카와 아시아에 제한되어 있다. 거대동물 종은 식이 유형에 따라 거대초식동물 (예: 코끼리), 거대육식동물 (예: 사자), 거대잡식동물 (예: )으로 분류할 수 있다.[2][3]

3. 역사

알프레드 러셀 월리스는 1876년 저서 ''동물의 지리적 분포''에서 "거대동물"이라는 용어를 처음 사용하며, 이들을 "가장 크고, 사납고, 이상한 형태"라고 묘사했다.[1] 20세기와 21세기에는 주로 큰 동물을 지칭하는 데 사용되고 있다.

거대동물을 정의하는 기준은 다양하다. 폴 S. 마틴이 제안한 45kg을 기준으로 삼는 과학 문헌이 많지만,[1] 담수종의 경우 30kg이 선호된다.[1] 일부 과학자들은 초식성 육상 거대동물을 100kg 이상, 육식성 육상 거대동물을 15kg 이상으로 정의하기도 한다.[1] 오웬-스미스는 1000kg을 초과하는 초식동물을 설명하기 위해 거대초식동물이라는 용어를 만들었다.[1]

거대동물의 몸집 크기 진화는 짧은 시간 동안 빠른 증가를 보이지만, 이러한 증가율은 오랜 기간 지속되지 않는다. 포유류 체질량 변화 연구에 따르면, 주어진 시간 동안 가능한 최대 몸집 증가는 그 시간 간격 길이의 0.25제곱에 비례한다.[2] 이는 해부학적, 생리학적, 환경적, 유전적 요인 등 여러 제약 때문으로 보인다. 이러한 제약을 극복하고 추가적인 크기 증가를 위해서는 진화적 혁신이 필요하다. 섬 왜소증과 관련될 수 있는 체질량의 급격한 감소는 훨씬 빠른 변화율을 보인다. 세대 길이를 기준으로 했을 때, 체질량 감소의 최대 속도는 체질량 증가의 최대 속도보다 30배 이상 빠르다.[2]

지난 4천만 년 동안 최대 몸집 크기 변화를 분석한 결과, 온도 감소와 대륙 면적 증가는 최대 몸집 크기 증가와 관련이 있었다. 온도 감소와 몸집 크기 증가는 베르그만의 법칙과 관련이 있을 수 있다.[12] 베르그만의 법칙에 따르면, 추운 기후에서는 몸집이 큰 동물이 체온 조절에 유리하다.[2] 또한, 몸집이 큰 동물은 식량 공급의 계절성 변화에 더 잘 대처할 수 있다.[2] 대륙 면적 증가는 서식 범위 및 자원 제한과 관련하여 몸집 크기 증가에 영향을 줄 수 있다.[2] 그러나 온도와 대륙 면적은 서로 연관되어 있어(빙하 증가로 해수면이 낮아져 대륙 면적 증가), 몸집 크기 변화를 유발하는 요인을 정확히 파악하기는 어렵다.[2]

사지동물(처음에는 해양 파충류, 나중에는 해양 포유류)은 후기 페름기에 바다로 돌아간 후, 폐를 이용한 효율적인 산소 섭취 덕분에 해양 생물 크기 범위의 최상위를 차지하게 되었다.[13][14]

3. 1. 용어의 기원

알프레드 러셀 월리스의 1876년 저서 ''동물의 지리적 분포''에서 "거대동물"이라는 용어가 처음 사용된 것으로 알려져 있다.[1] 월리스는 이 동물들을 "가장 크고, 사납고, 이상한 형태"라고 묘사했다. 20세기와 21세기에는 이 용어가 주로 큰 동물을 지칭하는 데 사용되고 있다.

거대동물을 정의하는 데 사용되는 기준은 다양하다. 많은 과학 문헌에서는 폴 S. 마틴이 제안한 45kg을 기준으로 삼는다.[1] 그러나 담수종의 경우 30kg이 선호되는 기준이다.[1] 일부 과학자들은 초식성 육상 거대동물을 100kg 이상, 육식성 육상 거대동물을 15kg 이상으로 정의하기도 한다.[1] 또한, 오웬-스미스는 1000kg을 초과하는 초식동물을 설명하기 위해 거대초식동물이라는 용어를 만들었다.[1]

3. 2. 진화

거대동물의 몸집 크기 진화에서 관찰되는 특징 중 하나는, 짧은 시간 동안 빠른 증가가 나타나지만, 이러한 증가율이 오랜 기간 지속되지는 않는다는 것이다. 포유류의 체질량 변화를 연구한 결과, 주어진 시간 동안 가능한 최대 몸집 증가는 그 시간 간격 길이의 0.25제곱에 비례하는 것으로 나타났다.[2] 이는 몸집이 커지는 동안 해부학적, 생리학적, 환경적, 유전적 요인 등 여러 제약이 발생하기 때문으로 보인다. 이러한 제약을 극복하고 추가적인 크기 증가가 가능하려면 진화적 혁신이 필요하다. 섬 왜소증과 관련될 수 있는 체질량의 급격한 감소는 훨씬 빠른 변화율을 보인다. 세대 길이를 기준으로 했을 때, 체질량 감소의 최대 속도는 체질량 증가의 최대 속도보다 30배 이상 빠른 것으로 나타났다.[2]

지난 4천만 년 동안 최대 몸집 크기 변화를 분석한 결과, 온도 감소와 대륙 면적 증가는 최대 몸집 크기 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다. 온도 감소와 몸집 크기 증가는 베르그만의 법칙과 관련이 있을 수 있다.[12] 베르그만의 법칙에 따르면, 추운 기후에서는 몸집이 큰 동물이 체온 조절에 유리하다.[2] 또한, 몸집이 큰 동물은 식량 공급의 계절성 변화에 더 잘 대처할 수 있다.[2] 대륙 면적 증가는 서식 범위 및 자원 제한과 관련하여 몸집 크기 증가에 영향을 줄 수 있다.[2] 그러나 온도와 대륙 면적은 서로 연관되어 있기 때문에(빙하 증가로 해수면이 낮아져 대륙 면적이 증가), 몸집 크기 변화를 유발하는 요인을 정확히 파악하기는 어렵다.[2]

사지동물(처음에는 해양 파충류, 나중에는 해양 포유류)은 후기 페름기에 바다로 돌아간 후, 폐를 이용한 효율적인 산소 섭취 덕분에 해양 생물 크기 범위의 최상위를 차지하게 되었다.[13][14]

3. 2. 1. 육상 포유류

가장 큰 용각류 공룡 중 하나인 ''파타고티탄''과 크기가 비교된 대형 육상 포유류


백악기-고생대 멸종으로 비조류 공룡이 멸종한 후(약 백만 년 전), 육상 포유류는 빈 생태적 지위를 차지하며 다양화되었고, 신체 크기가 거의 기하급수적으로 증가했다.[7] 멸종 사건 이전에는 불과 몇 킬로그램이었던 포유류의 최대 크기는 몇 백만 년 후 ~50kg에 도달했고, 시신세 말에는 ~750kg에 달했다. 이러한 체중 증가 추세는 약 4천만 년 전(후기 에오세)에 멈춘 것으로 보이는데, 이는 체중이 세 자리 수 이상 증가한 후 생리적 또는 생태적 제약에 도달했음을 시사한다.[2] 그러나 세대당 크기 증가율 관점에서 보면, 기하급수적인 증가는 3천만 년 전 ''인드리코테리움''이 나타날 때까지 계속되었다. (세대 시간은 ''체중''0.259에 비례하므로, 크기가 증가함에 따라 세대 시간이 증가하면 로그 질량 대 시간 플롯이 선형 적합에서 아래쪽으로 곡선을 그리게 된다.)[8]

거대 초식 동물은 결국 10000kg 이상의 체중에 도달했다. 이 중 가장 큰 인드리코테레와 장비류는 후장 발효 동물이였으며, 이는 매우 많은 음식 섭취를 수용하기 위해 위장 통과를 가속화할 수 있다는 점에서 전위 발효 동물보다 유리한 것으로 여겨진다.[9] 다른 포유류 계통에 대한 세대당 최대 체중 증가율을 비교할 때도 비슷한 추세가 나타난다(거시 진화 시간 척도에서 평균된 율 사용). 육상 포유류 중, 시간(Ma)에 대한 ''체중''0.259의 가장 빠른 증가율은 기제목(기울기 2.1)에서 나타났고, 그 다음은 설치류(1.2)와 장비류(1.1)였다.[2] 이들은 모두 후장 발효 동물이다. 우제목(0.74)의 증가율은 기제목의 약 3분의 1이었다. 식육목(0.65)의 비율은 그보다 약간 낮았고, 영장류는, 아마도 수목 생활 습성에 의해 제약을 받아, 연구된 포유류 그룹 중에서 가장 낮은 비율(0.39)을 보였다.[2]

여러 진수류 그룹의 육상 포유류 식육류(과거에는 중생대육치류로 간주되었던 우제목 ''안드레와르쿠스'', 악티나코돈목 ''사르카스토돈'', 그리고 식육목 ''암피키온''과 ''아르크토두스'')는 모두 최대 크기가 약 1000kg에 달했다.[2] (식육목 ''아르크토테리움''과 히아에노돈류 ''심바쿠바''는 약간 더 컸을 수 있다). 알려진 가장 큰 후생동물 식육류인 ''프로보르히에나 기간테아''는 600kg에 도달한 것으로 보이며, 이 한계에 근접한다.[2] 포유류의 대사율, 먹이 획득에 드는 에너지 비용, 먹이 섭취의 최대 추정 속도 계수를 기반으로 포유류 식육류의 유사한 이론적 최대 크기가 예측되었다.[10] 또한 포유류 식육류의 최대 크기는 최고 속도로 달릴 때 상완골이 견딜 수 있는 스트레스에 의해 제한된다는 의견도 있다.[11]

3. 2. 2. 해양 포유류

수염고래 크기 비교


해양 포유류 중에서는 고래류가 가장 큰 크기에 도달했으며, 이는 여과 섭식이라는 독특한 섭식 전략과 관련이 있을 것으로 추정된다.[16] 고래류의 조상은 약 5300만 년 전, 개보다 크지 않았던 반수생 파키케투스과로 여겨진다.[15] 약 4000만 년 전, 고래류는 바실로사우루스에서 20m 이상의 길이에 도달했다. 이후 고래류에서 큰 몸 크기의 진화는 일시적으로 멈춘 후 되돌아간 것으로 보이지만, 이용 가능한 화석 기록은 제한적이다. 그러나 3100만 년 전(올리고세)부터 현재까지 고래류는 육상 포유류의 어떤 집단보다 훨씬 더 빠른 지속적인 체중 증가를 겪었으며, 이는 역대 가장 큰 동물인 현대의 흰수염고래로 이어졌다.[2]

이빨고래 중에서는 최대 몸 크기가 식량 가용성에 의해 제한되는 것으로 보인다. 향유고래와 부리고래에서와 같이 더 큰 크기는 경쟁이 덜한 환경에서 비교적 쉽게 잡히는 큰 두족류 먹이에 접근하기 위해 더 깊이 잠수하는 것을 용이하게 한다. 이빨고래류에 비해, 수염고래의 여과 섭식 효율은 플랑크톤 먹이가 밀집될 때 크기가 커질수록 더 유리하게 작용하여, 더 큰 크기가 더 유리하게 된다. 혹등고래의 돌진 섭식 기술은 긴수염고래의 램 섭식 기술보다 에너지 효율이 더 높은 것으로 보이며, 후자의 기술은 밀도가 낮고 불규칙한 플랑크톤에서 사용된다.[16]

고래류만 거대한 크기에 도달한 해양 포유류는 아니다.[17] 역대 가장 큰 포유류 식육목은 해양 기각류이며, 그중 가장 큰 것은 남방코끼리해표로, 길이가 6m 이상에 달하고 최대 5000kg까지 나갈 수 있다. 다른 큰 기각류로는 4000kg의 북방코끼리해표, 2000kg의 바다코끼리, 1135kg의 스텔러바다사자가 있다.[18][19] 해우는 고래류와 거의 같은 시기에 완전히 수생 생활에 적응한 또 다른 해양 포유류 그룹이다. 해우는 코끼리와 밀접한 관련이 있다. 가장 큰 해우는 스텔러바다소였으며, 길이는 최대 10m에 달했고 무게는 8000kg 에서 10000kg이었으며, 18세기에 멸종되었다.[20]

3. 2. 3. 조류

사람과 4종의 모아 크기 비교: '''1.''' ''Dinornis novaezealandiae'' '''2.''' ''Emeus crassus'' '''3.''' ''Anomalopteryx didiformis'' '''4.''' ''Dinornis robustus''


비조류 공룡이 멸종된 후, 초기 포유류는 크기가 작았기 때문에 비포유류 척추동물은 약 천만 년 동안(고신세) 경쟁 없이 거대화될 수 있었다.[21] 이 시기에 최상위 포식자는 육상 악어(예: ''Pristichampsus''), 큰 뱀(예: ''Titanoboa'') 또는 왕도마뱀과 같은 파충류나 날지 못하는 새[2] (예: 남아메리카의 ''Paleopsilopterus'')가 차지했다. 또한 북반구에서는 거대한 초식성 가스트르니스과 조류가 진화하고, 곤드와나 대륙과 유럽에서 날지 못하는 고악류가 큰 크기로 진화했다. 가스트르니스과와 최소한 한 계통의 날지 못하는 고악류 조류는 유럽에서 기원했으며, 두 계통 모두 포유류가 45kg 이하로 유지되는 동안 대형 초식 동물의 지위를 차지했으며 고신세에 유럽에서 가장 큰 사지동물이었다.[22]

전통적으로 타조류로 분류되는 날지 못하는 고악류는 작은 날개가 달린 친척인 신열대구 티나무와는 다른 계통으로 여겨져 왔다. 그러나 최근의 유전 연구에 따르면, 티나무는 타조류 나무 내부에 잘 둥지를 틀고 있으며, 뉴질랜드의 멸종된 모아자매군이다.[2][23][24] 마찬가지로 뉴질랜드의 작은 키위는 마다가스카르의 멸종된 코끼리새의 자매군으로 밝혀졌다.[2] 이러한 발견은 날지 못하는 새와 거대화가 병렬 진화를 통해 타조류 사이에서 여러 번 독립적으로 발생했음을 나타낸다.

포식성 거대 조류는 초기 신생대에서 포유류와 경쟁할 수 있었다. 그러나 신생대 후기에는 진화된 육식 동물에 의해 밀려나 멸종되었다. 북아메리카에서는 바토르니스과의 ''Paracrax''와 ''Bathornis''가 최상위 포식자였지만 초기 마이오세에 멸종되었다. 남아메리카에서는 관련된 포루스라코스과가 신생대 대부분 동안 유대류 스파라소돈타와 지배적인 포식자 지위를 공유했지만, 플라이오세 동안 북아메리카에서 유악류 포식자가 도착한 후 (대미국 교환의 일부) 감소하여 결국 멸종되었다. 반대로, 큰 초식성 날지 못하는 타조류는 현재까지 살아남았다.

그러나 포식성 ''Brontornis'', 아마 잡식성인 ''Dromornis stirtoni''[25] 또는 초식성인 ''Aepyornis''를 포함하여 신생대의 날지 못하는 새는 500kg 이상으로 성장한 적이 없으며, 따라서 가장 큰 포유류 육식 동물의 크기에도 미치지 못했으며, 가장 큰 포유류 초식 동물의 크기는 말할 것도 없었다. 조류의 알 크기가 커짐에 따라 알 무게에 비례하여 조류의 알껍질이 두꺼워지는 것이 조류 크기에 상한선을 설정한다는 제안이 있었다.[26] ''Dromornis''의 가장 큰 종인 ''D. stirtoni''는 최대 조류 몸무게에 도달한 후 멸종되었을 수 있으며, 그 후 몇 배나 더 큰 크기로 진화한 유대류 디프로토돈에 의해 경쟁에서 밀려났을 수 있다.[29]

3. 2. 4. 파충류

신생대 후기 거대 동물군에서 대형 거북은 중요한 구성 요소였으며, 호미닌이 나타나기 전까지 모든 비극지 대륙에 존재했다.[30][31] 알려진 가장 큰 육상 거북은 ''메갈로켈리스 아틀라스''로, 무게가 약 1kg에 달했을 것으로 추정된다.[32]

백악기의 해양 거북 ''아르켈론''[33]과 미오세의 담수 거북 ''스투펜데미스''[34] 같은 일부 초기 수생 거북류는 이보다 훨씬 더 커서, 무게가 2kg 이상이었다.

4. 생태적 역할

거대 동물은 일반적으로 수명이 길고, 인구 성장률이 느리며, 사망률이 낮은 ''K''-선택 종의 특성을 보인다. 성체의 경우 자연 포식자가 거의 없어 생존에 유리하지만, 인간의 과도한 착취에는 취약하여 인구 회복 속도가 느리다는 단점이 있다.[4][1][5][6]

거대동물은 생태계에서 영양소 순환, 메탄 배출 등 중요한 역할을 수행한다. (자세한 내용은 하위 섹션 참조)

4. 1. 영양소 순환

거대동물은 영양소가 풍부한 지역에서 섭취한 영양소를 배설물(또는 사체가 분해될 때)을 통해 다른 지역으로 이동시켜 생태계 전체의 생산성에 기여한다.[83] 남아메리카의 아마존 분지에서는 약 12,500년 전에 거대동물이 멸종된 이후 이러한 영양소의 이동이 98% 이상 감소했다.[84][85]

은 아마존 분지 생태계의 생산성을 제한하는 주요 영양소로 여겨진다. 안데스 산맥의 융기로부터 인을 공급받는 아마존 분지 서부와 범람원에서 다른 지역으로의 인 수송 감소는 이 지역 생태계에 큰 영향을 미쳤을 것으로 보이며, 그 영향은 아직까지 계속되고 있을 수 있다.[85]

바다에서는 깊은 곳에서 먹이를 먹는 고래류와 기각류가 질소를 심해에서 얕은 물로 이동시켜 해양 생산성을 향상시킨다. 반면, 동물성 플랑크톤은 질소를 얕은 물에서 심해로 이동시켜 해양 생산성을 억제하는 경향을 보인다.[86]

4. 2. 메탄 배출

현대의 반추동물 초식동물은 소화 과정에서 전위 발효의 부산물로 메탄을 생성하여 트림이나 방귀를 통해 배출한다. 오늘날 연간 메탄 배출량의 약 20%는 가축에서 배출되는 메탄에서 비롯된다. 중생대에는 용각류가 연간 5.2억ton의 메탄을 대기 중으로 배출하여 당시의 더 따뜻한 기후(현재보다 최대 10°C)에 기여했을 것으로 추정된다.[87][2][88] 이러한 대규모 배출은 용각류의 엄청난 추정 생물량과 개별 초식동물의 메탄 생산량이 질량에 거의 비례하는 것으로 여겨지기 때문에 발생한다.[2]

최근 연구에 따르면 거대 동물 초식동물의 멸종이 대기 중 메탄 감소를 유발했을 수 있다.[89] 한 연구에서는 유럽 정착민과의 접촉 이전에 북아메리카의 대평원에 서식했던 들소에서 배출되는 메탄을 조사했다. 이 연구에서는 들소의 제거로 인해 연간 최대 220.00000000000003만ton의 메탄이 감소했다고 추정했다.[90] 또 다른 연구에서는 아메리카 대륙에서 거대 동물이 멸종된 후 플라이스토세 말기에 대기 중 메탄 농도의 변화를 조사했다. 약 13,000 BP에 초기 인류가 아메리카로 이주한 후, 그들의 사냥 및 기타 관련 생태적 영향으로 인해 많은 거대 동물 종이 멸종되었다. 계산에 따르면 이러한 멸종으로 인해 연간 메탄 생산량이 약 960만ton 감소했다. 이는 거대 동물의 메탄 배출이 없어진 것이 영거 드라이아스 시작 시점에 갑작스러운 기후 냉각에 기여했을 수 있음을 시사한다.[2] 빙하 코어에 기록된 바와 같이, 당시 발생한 대기 중 메탄의 감소는 지난 50만 년 동안의 다른 어떤 감소보다 2~4배 더 빨랐으며, 이는 특이한 메커니즘이 작용했음을 시사한다.[2]

5. 멸종

홍적세 말기부터 홀로세에 걸쳐 많은 거대동물 종들이 멸종했다. 이러한 멸종은 인간의 사냥, 서식지 파괴, 기후 변화 등 복합적인 요인에 의한 것으로 추정된다. 특히, 아프리카아시아를 제외한 지역에서 인간의 확산과 거대동물 멸종 시기가 겹치는 경향을 보인다.

인간의 지속적인 사냥과 환경 교란은 추가적인 거대동물 멸종을 일으켰고, 가까운 미래에 더 많은 멸종을 야기할 심각한 위험이 존재한다. 인간은 주로 고기나 기타 신체 부위를 얻기 위해 직접적으로 거대동물을 사냥했는데, 이것이 현대 거대동물 감소의 가장 큰 원인이다.[76][77]

지구의 지질 역사 초기에도 여러 차례 대량 멸종이 발생하여 일부 또는 모든 거대동물이 멸종되기도 했다. 예를 들어, 백악기-고생대 멸종 사건에서는 비조류 공룡과 대부분의 거대 파충류가 사라졌다. 그러나 이전의 대량 멸종은 거대동물뿐만 아니라 식물, 해양 무척추동물[78], 플랑크톤 등 다양한 생물 종들에게도 영향을 미쳤다는 점에서, 생물권에 대한 더 광범위한 교란 때문에 발생했음을 알 수 있다.[79]

5. 1. 멸종의 원인

다양한 육지에서 인간의 첫 등장 시기와 독특한 거대동물 멸종의 상관관계


지난 45만 년 동안의 지구 기후 변화 주기적 패턴(남극 온도 및 전 지구 얼음 부피를 기반으로 함)은 거대동물 멸종의 원인이 될 만한 독특한 기후 사건이 없었음을 보여준다.


최후 빙기 후반기에 수많은 멸종이 발생했으며, 아메리카 대륙, 오스트레일리아-뉴기니, 유라시아에서 대부분의 대형 포유류가 멸종했다. 여기에는 체질량이 1000kg 이상인 모든 육상 동물의 80% 이상이 포함된다. 작은 동물과 식물과 같은 다른 유기체는 멸종의 영향을 받지 않았으며, 이는 지난 3천만 년 동안의 이전 멸종에서는 전례가 없는 일이다.

다양한 이론에서는 멸종의 원인을 인간의 사냥, 기후 변화, 질병, 외계 물질 충돌, 다른 동물과의 경쟁 등으로 설명하고 있다. 그러나 홍적세 말에 발생한 이러한 멸종은 지난 5만 년 동안 지구 표면의 대부분에서 발생한 일련의 거대동물 멸종의 한 사례일 뿐이며, 아프리카아시아(이 지역의 거대동물이 현생 인류와 함께 진화할 기회가 있었다)는 비교적 영향을 덜 받았다. 후자의 지역에서는 특히 느리게 움직이는 종(자이언트 거북으로 대표되는 취약한 거대동물)이 지난 수백만 년 동안 점차 감소했다.[36][37]

아프로-유라시아 본토 외에도 이러한 거대동물 멸종은 인간이 이전에 사람이 살지 않던 세계 지역으로 확산되는 것과 매우 유사한, 대륙별로 매우 뚜렷한 패턴을 보였으며, 기후 역사와는 전반적으로 연관성이 없었다.[38][39] 오스트레일리아[40]와 인근 섬(예: 플로레스[41])은 약 4만 6천 년 전에 처음으로 타격을 입었고, 약 4만 1천 년 전 태즈메이니아가 뒤를 이었다(약 4만 3천 년 전에 오스트레일리아와 육교가 형성된 후).[42][43][44] 오스트레일리아와 뉴기니 거대동물의 멸종에서 인간의 역할에 대해서는 논쟁의 여지가 있으며, 여러 연구에서 인간이 대륙에 도착하기 전에 종의 수가 감소하고 인간의 포식에 대한 증거가 없음을 보여주었다.[45][46][47][48] 대신 기후 변화의 영향이 감소의 원인으로 언급되었다.[49][45]

마찬가지로, 일본은 약 3만 년 전에 대부분의 거대동물을 잃었고,[50] 북아메리카는 1만 3천 년 전에, 남아메리카는 약 500년 후에,[52][53] 키프로스는 1만 년 전에,[54][55] 앤틸리스 제도는 6천 년 전에,[56][57] 뉴칼레도니아[58]와 인근 섬[59]은 3천 년 전에, 마다가스카르는 2천 년 전에,[60] 뉴질랜드는 700년 전에,[61] 마스카렌 제도는 400년 전에,[62] 코만도르스키예 제도는 250년 전에 멸종했다. 세계의 거의 모든 고립된 섬에서 인간의 도착 직후에 멸종이 발생한 유사한 사례를 제공할 수 있지만, 하와이 제도와 같은 대부분의 섬에는 육상 거대동물이 없었기 때문에 멸종된 동물군은 더 작았지만 여전히 섬 거대화를 나타냈다.[38][39]

지난 5만 6천 년 동안 홀로아크틱 거대동물의 멸종 및 박멸 시기를 분석한 결과, 인간이 존재할 때만 이러한 사건이 간빙기와 급격한 온난화 기간에 집중되는 경향이 있는 것으로 나타났다. 인간은 그렇지 않았다면 거대동물 종이 기후 변화에 적응할 수 있었을 이주 및 재정착 과정을 방해했을 수 있다.[64] 적어도 일부 지역에서 간빙기는 인간 개체수가 증가하는 시기였다.[65]

호주 퀸즐랜드의 린치 크레이터에서 지난 13만 년 동안의 늪지 퇴적물 코어에서 Sporormiella 곰팡이 포자(주로 거대 초식동물의 배설물에서 유래)를 분석한 결과, 그 지역의 거대동물이 약 4만 1천 년 전에 거의 사라졌으며, 이때 기후 변화는 최소화되었고, 숯의 증가가 동반되었으며, 열대 우림에서 불에 강한 경엽수 식물로의 전환이 뒤따랐다. 변화의 고해상도 연대기는 인간의 사냥만으로 거대동물을 제거했다는 가설을 뒷받침하며, 그 후의 식물 변화는 브라우저의 제거와 화재의 증가의 결과였을 가능성이 가장 높다.[66][67][68][71] 화재의 증가는 거대동물의 소멸보다 약 1세기 늦었고, 브라우징이 중단된 후 연료가 축적된 결과일 가능성이 가장 높다. 그 후 몇 세기 동안 풀이 증가했고, 경엽수 식물은 또 다른 세기의 지연으로 증가했으며, 약 1천 년 후에 경엽수림이 발달했다.[68] 약 12만 년 전과 7만 5천 년 전의 두 번의 기후 변화 기간 동안, 경엽수 식물은 또한 더 시원하고 건조한 조건으로의 변화에 대응하여 해당 지역에서 증가했다. 이러한 에피소드 중 어느 것도 거대동물 풍부에 큰 영향을 미치지 않았다.[68] 플라이스토세 거대동물 멸종에 대한 인간 사냥꾼의 유죄를 입증하는 유사한 결론은 멸종된 호주 조류 ''Genyornis newtoni''의 대량의 조개 껍질 파편 분석을 통해 얻은 고해상도 연대기,[69][70][71] 북아메리카 동부의 호수에서 ''Sporormiella'' 곰팡이 포자를 분석한 결과,[72][73] 그리고 미국 남서부의 반여섯 개의 동굴에서 발견된 샤스타 땅늘보 배설물 퇴적물 연구를 통해 얻었다.[74][75]

지속적인 인간의 사냥과 환경 교란은 추가적인 거대동물 멸종으로 이어졌으며, 가까운 미래에 추가 멸종의 심각한 위험을 초래했다. 인간의 직접적인 살해는 주로 고기 또는 기타 신체 부위를 위해 이루어지며, 현대의 거대동물 감소에 가장 중요한 요인이다.[76][77]

지구의 지질 역사 초기에 여러 다른 대량 멸종이 발생했으며, 이 시기에 일부 또는 모든 거대동물도 멸종했다. 유명하게도, 백악기-고생대 멸종 사건에서 비조류 공룡과 대부분의 다른 거대 파충류가 제거되었다. 그러나 이전의 대량 멸종은 더 광범위했고 거대동물에 대한 선택성이 덜했다. 즉, 식물, 해양 무척추 동물[78], 플랑크톤을 포함한 다른 유형의 많은 종도 멸종했다. 따라서 이전 사건은 생물권에 대한 더 일반적인 유형의 교란에 의해 발생했음에 틀림없다.[79]

5. 2. 멸종의 시기

수많은 멸종이 최후 빙기 후반기에 발생했으며, 아메리카 대륙, 오스트레일리아-뉴기니, 유라시아에서 대부분의 대형 포유류가 멸종했다. 여기에는 체질량이 1000kg 이상인 모든 육상 동물의 80% 이상이 포함된다.

아프로-유라시아 본토 외에도, 이러한 거대동물 멸종은 인간이 이전에 사람이 살지 않던 세계 지역으로 확산되는 것과 매우 유사한 패턴을 보였다.[38][39] 멸종 시기는 다음과 같다.

5. 3. 멸종의 결과

거대동물의 멸종은 생태계에 연쇄적인 영향을 미친다. 초식성 거대동물이 사라지면 목본 식물의 성장이 증가하고,[80] 결과적으로 산불 빈도가 늘어난다.[81] 거대동물은 침입 식물의 성장을 억제하는 데 도움을 줄 수 있다.[82] 대형 초식동물과 육식동물은 더 작은 동물의 개체 수를 억제하는 역할을 하는데, 거대동물이 사라지면 이들의 개체수가 증가하게 된다.[80]

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