Trophic segregation inferred from stable isotopes between two sympatrically breeding tern species in the Mexican Caribbean

태양빛이 내리쬐는 광활한 열대 해역에서 생명체들은 종종 무질서하게 살아가는 것처럼 보이지만, 자연은 결코 그렇게 혼란스럽지 않습니다. 먹이가 흩어져 있고 예측하기 어려운 환경에서도, 서로를 굶기지 않고 공존하는 다양한 종들이 존재합니다. 이러한 섬세한 균형은 '자원 분할(resource partitioning)'이라는 개념에 의존합니다. 모두가 배고픈 상태인 붐비는 방을 상상해 보십시오. 만약 모두가 똑같은 빵 한 조각을 향해 손을 뻗는다면 혼란이 일어날 것입니다. 하지만 어떤 이들은 빵을, 다른 이들은 치즈를, 또 몇몇은 과일을 향해 손을 뻗는다면, 모두가 먹을 수 있고 집단은 생존할 수 있습니다. 탁 트인 대양 위에서 사냥하며 평생을 보내는 바다새들에게 이러한 역할 분담은 매우 중요합니다. 그들은 자신과 새끼를 먹이기 위해 충분한 물고기와 오징어를 찾아야 하지만, 동시에 같은 먹이를 두고 이웃과 싸우는 것도 피해야 합니다. 과학자들은 추운 온대 지역의 새들이 이러한 차이를 구분해 낸다는 사실을 오래전부터 알고 있었지만, 열대 해양은 여전히 미스터리로 남아 있습니다. 그곳의 바다는 따뜻하고 안정적이지만, 먹이는 불규칙하고 찾기 어려워, 서로 다른 조류 종들이 어떻게 같은 구역에서 공존하는지를 이해하려는 연구자들에게 독특한 난제를 제시합니다.

이 난제를 해결하기 위해, 연구팀은 멕시코 카리브해의 작은 섬이자 두 종류의 매우 유사한 새들이 거대한 번식지를 형성하고 있는 이슬라 무헤레스(Isla Mujeres)로 향했습니다. 바로 검은제비갈매기(Sooty Tern)와 턱밑제비갈 l(Bridled Tern)입니다. 이 두 종은 외형이 비슷하고, 같은 하늘을 날며, 같은 종류의 작은 물고기와 오징어를 먹습니다. 그들은 종종 바로 옆에 둥지를 틀거나 심지어 같은 군집 내에서 함께 생활하기도 합니다. 질문은 간단했습니다. 만약 이들이 이렇게 비슷하다면, 어떻게 똑같은 먹이를 두고 경쟁하는 것을 피할 수 있을까요? 연구진은 물고기를 잡거나 새가 사냥하는 모습을 관찰하지 않고도 새들의 식단을 들여다볼 수 있는 영리하고 비침습적인 방법을 사용했습니다. 그들은 성조의 깃털 샘플과 새끼의 부드러운 솜털을 수집했습니다. 깃털은 화학적으로 기록된 일기와 같습니다. 새가 새로운 깃털을 키울 때, 그 깃털에는 당시 먹었던 음식의 화학적 신호가 고착됩니다. 탄소와 질소를 분석함으로써, 과학자들은 새들이 어디에서 사냥했는지, 그리고 먹이사슬의 어느 단계에 있는 음식을 먹었는지를 재구성하여, 사실상 새들의 과거 식단을 읽어낼 수 있었습니다.

연구는 새들의 일 년 중 두 가지 뚜칙한 시기에 초점을 맞추었습니다. 암컷이 알을 낳기 직전의 시기와 번식을 하지 않는 시기입니다. 산란 전 시기는 강렬한 압박이 가해지는 시기입니다. 암컷 새들은 알을 만들기 위해 엄청난 양의 에너지와 영양분을 모아야 하며, 이를 빠르게 수행해야 합니다. 연구진은 이 결정적인 시기에 두 종이 매우 다른 경로를 택한다는 것을 발견했습니다. 섬의 훨씬 더 큰 개체군에 속하는 검은제비갈매기 암컷들은 훨씬 더 다양한 사냥터를 보여주었습니다. 그들은 아마도 더 멀리 이동하거나 더 넓은 해역을 탐색하면서, 매우 다양한 장소에서 먹이를 찾는 듯 보였습니다. 반면, 섬의 개체 수가 훨씬 적은 턱밑제비갈매기 암컷들은 훨씬 더 좁고 특정한 구역에 머물렀습니다. 그들의 식단은 더 균일했는데, 이는 그들이 특정 위치의 매우 구체적인 먹이원에 의존하고 있음을 시사합니다. 두 그룹 모두 먹이사슬의 비슷한 수준에서 먹이를 섭취했지만, 검은제비갈매기는 영양분을 얻기 위해 훨씬 더 넓은 그물을 던졌던 것입니다.

이러한 전략의 차이는 아마도 개체 수의 차이에서 기인할 것입니다. 이슬라 무헤레스의 검은제비갈매기 군집은 약 2,500개의 둥지가 있을 정도로 거대하지만, 턱밑제비갈매기는 단 25마리뿐이었습니다. 군집이 그토록 크면, 둥지 근처에 사는 새들은 먹이를 금방 소진하게 됩니다. 살아남기 위해 검은제비갈매기들은 더 넓은 다양한 장소를 돌아다니며 사냥해야 했습니다. 반면, 개체 수가 적은 턱밑제비갈매기는 동일한 압박을 받지 않았기에 더 작고 예측 가능한 구역에 머무를 여유가 있었습니다. 이는 새들이 똑같은 물고기를 두고 싸우는 것이 아니라, 검은제비갈매기는 더 유연하고 모험적인 탐색을 하도록 강요받는 반면, 턱밑제비갈매기는 더 전문화될 수 있는 여유가 있다는 것을 시사합니다.

흥미롭게도, 번식기가 끝나고 새들이 새끼를 키워야 하는 요구로부터 자유로워지자, 두 종 사이의 차이는 흐릿해지기 시작했습니다. 번식기가 아닌 시기에는 두 종 모두 유사한 사냥 습성을 보였습니다. 그들이 여전히 완전히 똑같은 것을 먹는 것은 아니었지만, 둘 사이의 간극은 좁혀졌습니다. 이는 강렬한 경쟁과 번식에 따른 특정한 필요성이 두 종의 식단을 분리하는 동력이 된다는 것을 시사합니다. 가족을 먹여 살려야 한다는 압박이 사라지면, 그들은 전략을 완화하고 바다를 더 많이 중첩해서 사용할 수 있게 됩니다. 이 연구는 이 열대 조류들이 공존하기 위해 서로 다른 종류의 물고기를 먹는 것에 의존하는 것이 아니라, 일 년 중 서로 다른 시기에 바다를 사용하는 방식이 다르다는 것을 보여줍니다. 많은 수에 짓눌린 검검은제비갈매기는 멀리까지 돌아다니는 일반주의자(generalist)가 되고, 턱밑제비갈매기는 바다의 작은 구석에 머무는 전문주의자(specialist)가 됩니다. 이러한 계절적인 자원 공유의 춤은 두 종이 동일한 열대 해역에서 번성할 수 있게 해주며, 공간을 나누는 법을 안다면 붐비는 세상 속에서도 모두를 위한 자리가 있다는 것을 증명합니다.