Mean reversion over time to the optimal group size in a colobus monkey

수십 년 동안 생물학자들은 단순하면서도 심오한 질문을 두고 논쟁해 왔습니다. 바로 '얼마나 많은 개체가 한 집단에 모여 살아야 하는가?' 하는 문제입니다. 한편으로는 집단을 이루는 것이 포식자로부터의 안전을 제공하고 먹이를 찾는 데 도움을 줍니다. 다른 한편으로는 너무 많은 개체가 한곳에 있으면 식량을 둘러싼 치열한 경쟁이 발생하고 질병이 퍼질 위험이 높아집니다. 이론가들은 모든 환경의 모든 종에게는 집단 생활의 이점과 비용이 완벽하게 균형을 이루어 동물이 번성할 수 있는 특정 '스위트 스팟(sweet spot)', 즉 이상적인 집단 크기가 존재한다고 오랫동안 주장해 왔습니다. 그러나 야생에서 이를 증명하는 것은 믿기 힘들 정도로 어려웠습니다. 자연 속에서 집단은 끊임없이 변하며, 집단이 무작위로 표류하는 것인지 아니면 시간이 흐름에 따라 조용히 그 이상적인 숫자로 다시 끌려가고 있는 것인지 구별하기 어렵기 때문입니다.

한 연구팀이 마침내 우간다의 르웬조리 앙골라 콜로부스 원숭이(Rwewenzori Angolan colobus monkeys) 개체군을 연구함으로써 이 과정을 실제로 포착해 냈습니다. 이 원숭이들은 숲을 통과해 함께 이동하는 작고 안정적인 가족 단위들로 구성된 복잡한 사회를 이루며 살아갑니다. 8년 동안 이들을 추적한 과학자들은 가족 단위가 너무 커지거나 작아질 때, 자연스럽게 특정 목표 크기로 다시 돌아온다는 사실을 발견했습니다. 그들은 이 목표치가 약 10마리라는 것을 찾아냈습니다. 더 중요한 점은 이것이 단순히 무작위적인 숫자가 아니라, 새끼 원숭이가 생존할 가능성이 가장 높은 정확한 크기라는 것입니다. 이 연구는 야생 동물 개체군에서 집단이 새끼의 생존을 극대화하는 최적의 크기를 향해 능동적으로 이동한다는 명확한 증거를 처음으로 제시했습니다.

연구진은 나부가보 호수 근처의 숲 파편지에 사는 특정 밴드의 원숭이들에게 집중했습니다. 다른 영장류의 집단은 경직된 경우가 많지만, 이 콜로부스 원숭이들은 유연한 사회를 삽니다. 4명에서 25명 사이의 구성원을 가진 이들의 핵심 가족 단위는 낮 동안 다른 단위와 끊임없이 분리되거나 합쳐지며 더 큰 임시 클랜(clan)을 형성합니다. 이러한 유연성 덕분에 과학자들은 각 가족 단위의 크기가 매달 어떻게 변하는지 관찰할 수 있었습니다. 그들은 11개의 서로 다른 가족 단위를 대상으로 8년 동안 매달 모든 개체를 세어, 인구에 대한 천 개 이상의 월간 스냅샷 데이터를 수집했습니다.

수치를 분석했을 때 명확한 패턴이 나타났습니다. 집단은 목적 없이 방황하지 않았습니다. 만약 한 단위가 10명보다 커지면 시간이 지나면서 줄어드는 경향이 있었고, 10명보다 작으면 커지는 경향이 있었습니다. 이 중간 지점으로의 회귀는 천천히 일어났으며, 유의미한 편차를 완전히 교정하는 데 약 4년이 걸렸지만 그 추세는 부정할 수 없을 만큼 뚜렷했습니다. 연구진은 통계적 방법을 사용하여 이것이 우연이나 계산상의 오류가 아님을 확인했습니다. 그들은 이 개체군이 10마리를 약간 상회하는 안정적인 평형 상태로 끌려간다는 것을 계산해 냈습니다. 이 숫자는 동일한 원숭이에 대한 이전 연구 결과와도 일치하는데, 해당 연구에서는 이 정도 크기의 집단이 이동 거리가 가장 짧고 스트레스 수준이 가장 낮다고 밝힌 바 있습니다.

연구는 한 걸음 더 나아가 왜 이 특정 숫자가 중요한지를 물었습니다. 연구팀은 40마리의 어미로부터 태어난 77마리의 새끼 원숭이들의 운명을 살펴보았습니다. 그들은 집단 크기와 새끼의 생존율 사이에 직접적인 연관성이 있음을 발견했습니다. 새끼가 죽을 위험은 집단이 매우 작거나 매우 클 때 가장 높았습니다. 가장 낮은 위험, 즉 생존 확률이 가장 높은 시점은 집단 크기가 10마리에서 11마리 사이일 때였습니다. 이는 원숭이들이 10마리의 집단으로 돌아가려는 '끌림'이 새끼를 살려야 한다는 생물학적 명령에 의해 유도된다는 것을 시사합니다. 작은 집단에서는 새끼들이 더 취약할 수 있고, 큰 집단에서는 음식에 대한 경쟁과 너무 많은 개체로 인한 스트레스가 새끼에게 해를 끼칠 수 있습니다.

이 발견의 가장 중요한 측면 중 하나는 무엇을 배제하느냐에 있습니다. 수년 동안 일부 과학자들은 야생에서 새로운 구성원이 계속 합류하면서 집단이 최적의 지점을 지나 더 커질 것이라고 믿었습니다. 이 새로운 연구는 그 아이디어를 반박합니다. 연구진은 이 콜로부스 원숭이들이 너무 큰 집단에 갇혀 있지 않다는 것을 발견했습니다. 암컷과 수컷 모두 태어난 집단을 떠나 다른 가족 단위 사이를 이동할 수 있고, 단위들이 분리되거나 합쳐질 수 있기 때문에, 이 개체군은 독특한 자가 교정 능력을 갖추고 있습니다. 그들은 너무 큰 집단에 갇혀 있는 것이 아니라, 새끼가 살아남기에 가장 좋은 크기에 도달할 때까지 능동적으로 조정합니다.

집단이 너무 클 때 새끼 사망률이 높아지는 이유는 자원 확보를 위한 투쟁과 관련이 있을 가능성이 높습니다. 큰 집단에서는 잎과 과일을 둘러싼 경쟁이 더 치열해져, 이는 높은 스트레스 수준과 어린 개체들을 위한 음식 부족으로 이어질 수 있습니다. 매우 작은 집단에서 사망률이 높아지는 이유는 덜 명확하지만, 연구진은 포식이나 아직 완전히 파악되지 않은 다른 요인들이 관련되어 있을 것으로 추측합니다. 확실한 것은 원숭이들의 사회 구조가 이러한 압박을 헤쳐 나갈 수 있게 해준다는 점입니다. 이 연구는 진화가 종이 가장 적합한 지점을 찾을 때까지 끊임없이 최적의 크기를 찾아가는 역동적인 균형으로서의 사회 시스템을 형성했음을 보여줍니다.

이 연구는 동물 사회를 형성하는 보이지 않는 힘을 엿볼 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 이는 '최적의 집단 크기'가 단순히 교과서적인 이론적 개념이 아니라, 자연계에 존재하는 실제적이고 측정 가능한 힘임을 입증합니다. 르웬조리 앙골라 콜로부스 원숭이는 단순히 생존하는 것이 아니라, 가족을 안전하게 지키고 새끼를 건강하게 키울 수 있는 완벽한 숫자를 찾기 위해 끊임없이 사회적 삶을 조정하고 있습니다. 8년 동안 이 원숭이들을 관찰함으로써, 과학자들은 자연이 생명 자체에 가장 적합한 방식으로 집단을 되돌리는 균형을 찾는 방법이 있음을 보여주었습니다.