Intraguild predation, weather, and climate teleconnection patterns interact to determine an insect vital rate

자연은 좀처럼 단순한 인과관계의 사슬로 이루어지지 않는다. 나비의 생존은 단 하루의 기온에 달려 있을 수도 있고, 혹은 수천 마일 떨어진 해수 온도의 거대한 변화가 한 계절 전체의 바람 패턴을 바꾸는 것에 달려 있을 수도 있다. 이러한 원거리의 변화는 기후 텔레커넥션(climate teleconnections)이라 불리는데, 이는 바다의 변화가 대기를 통해 파동처럼 퍼져나가 멀리 떨어진 내륙의 날씨에 영향을 미치는 현상을 말한다. 그러나 이러한 강력한 비생물적 힘조차 진공 상태에서 작용하는 것은 아니다. 그것들은 삶과 죽음이라는 무질서하고 즉각적인 현실, 즉 누가 누구를 먹느냐 하는 문제와 충돌한다. 수십 년 동안 과학자들은 한 종의 운명이 기후라는 별들에 쓰여 있는지, 아니면 배고픈 이웃이 있는 풀밭에서 결정되는지를 두고 논쟁해 왔다. 밝혀진 진실은, 이 힘들이 서로 경쟁하는 별개의 존재가 아니라, 때로는 서로의 효과를 상쇄하거나 심지 even 효과를 완전히 뒤집기도 하는 방식으로 함께 얽혀 있는 동반자라는 점이다.

길렛 체크스팟(Gillett's checkerspot) 나비를 대상으로 한 연구에서, 연구진은 18년간의 현장 데이터를 사용하여 이 엉킨 매듭을 풀고자 했다. 그들은 이 곤충의 생애 중 매우 중요한 순간인 디아포즈(diapause, 휴면) 단계에 들어가기 직전의 시기에 주목했다. 이 디아포즈 전 단계에서의 생존은 '생존율(vital rate)'이라 불리는 핵심적인 지표로, 얼마나 많은 개체가 위험한 단계를 통과하여 개체군을 이어가는지를 나타내는 구체적인 척도이다. 연구팀은 세 가지 주요 동인을 살펴보았다: 일일 날씨, 해수 온도와 연결된 광범적 의미의 봄철 기후 패턴, 그리고 '종간 포식(intraguild predation)'이라 불리는 생물학적 상호작용이다. 이 용어는 동일한 먹이를 두고 경쟁할 수 있는 두 종이 서로를 잡아먹기도 하는 상황을 설명한다. 이 경우, 나비들은 단순히 자연과 싸우고 있었던 것이 아니라, 서식지를 공유하는 다른 곤충들에게 잡아먹히고 있었다.

이러한 요인들이 어떻게 상호작용하는지 이해하기 위해, 과학자들은 단순히 요인들이 동시에 발생하는지를 확인하는 것을 넘어, 한 요인에서 다른 요인으로 흐르는 영향력을 지도화할 수 있는 정교한 통계적 접근 방식을 사용했다. 그들은 나비들에게 가장 즉각적인 위협은 날씨 그 자체가 아니라, 이러한 다른 곤충들의 존재라는 것을 발견했다. 나비의 생존율은 이 부수적인 포식에 의해 크게 결정되었다. 하지만 이야기는 거기서 끝나지 않았다. 날씨와 대규모 기후 패턴은 그림 속에서 사라진 것이 아니라, 오히려 포식자의 행동과 개체 수를 변화시킴으로써 그 결과를 형성했다.

가장 놀라운 발견은 기후의 영향력이 그것이 지나가는 경로에 따라 어떻게 변하는가 하는 점이었다. 연구진이 봄철 기후 패턴과 나비 생존 사이의 직접적인 연결 고리를 살펴보았을 때, 그들은 한 방향의 효과를 보았다. 그러나 기후가 먼저 종간 포식을 변화시키고, 이것이 다시 나비에게 영향을 미치는 경로를 추적했을 때, 그 효과의 방향은 반대로 뒤집혔다. 나비에게 직접적으로 도움이 될 것처럼 보이는 기후 패턴이, 실제로는 포식자의 개체 수를 늘림으로써 나비에게 해를 끼칠 수 있다는 것이다. 이러한 역전 현상은 날씨와 기후를 독립적으로만 관찰했다면 무엇이 개체군을 움직이는지에 대해 완전히 잘못된 결론에 도달했을 것임을 의미한다.

이 연구는 한 종이 번성하거나 쇠퇴하는 이유를 진정으로 이해하기 위해서, 과학자들이 사건의 전체 과정을 살펴봐야 한다는 점을 보여준다. 그들은 단순히 비가 도움이 되었는지 해가 되었는지를 물을 수 없다. 대신 비가 어떻게 먹이 사슬을 변화시켰는지, 그리고 그 먹이 사슬이 어떻게 개체의 생존을 변화시켰는지를 물어야 한다. 생존율을 구체적인 구성 요소들로 세분화하고 인과관계의 사슬을 따라감으로써, 연구진은 날씨와 기후의 역할을 둘러싼 논쟁이 잘못된 선택임을 보여주었다. 두 가지 모두 중요하지만, 그 진정한 힘은 우리가 기후 현상이 어떻게 복잡한 생물학적 결과로 이어지는지 그 흐름을 볼 때 비로소 드러난다.