야행성이 동물을 멸종으로부터 보호하는 데 도움이 될까?

과거 위기 이후 생존자들은 주간 교대로 전환, 어류 발견 연구를 진행했습니다. 약 1억4500만 년 전, 화산이 지구 전역에서 폭발하여 하늘이 어두워지고 수천 종의 생물이 멸종했습니다. 사라진 한 그룹은 산호를 분쇄할 수 있는 강력한 이빨을 가진 몸이 깊은 물고기인 메스투리과였습니다. 그러나 뾰족한 주둥이를 가진 아시펜세리포르메와 같이 같은 물에서 헤엄치던 일부 물고기는 격변에서 살아남았고 나중에 오늘날의 철갑상어로 진화했습니다.

 

진화생물학자들은 왜 어떤 종들은 살아남고 수많은 다른 종들은 이번 멸종과 다른 멸종으로 죽었는지 오랫동안 논쟁을 벌여왔습니다. 이제 한 연구자 그룹은 철갑상어처럼 밤에 활동하는 것이 생존에 이점을 준다고 제안합니다. 수천 종의 살아있는 종의 행동을 기반으로 고대 물고기의 습성을 추론한 이 모델은 힘든 시기가 지난 후 야행성 종이 빠르게 다양화되어 일부가 낮에 사는 종으로 바뀌고 사라진 종을 대체했음을 시사합니다.

 

연구자들은 이미 많은 야행성 포유류가 6,600만 년 전 소행성 충돌에 따른 대량 멸종에서 살아남았지만, 주로 일주 동물인 공룡(새를 제외하고)은 살아남지 못했다는 사실을 알고 있었습니다. 새로운 연구는 이러한 패턴을 다른 재앙과 수생 동물을 포함한 다른 종으로 확장합니다. 대량 멸종을 연구하지만 이번 연구에는 참여하지 않은 예일대학교 해양학자 핀셀리 헐은 이번 연구에 대해 "대량 멸종에서 행동의 역할을 보여주는 큰 테스트 중 하나"라고 말했습니다.

 

루이지애나 주립대학교의 어류학자인 프로산타 차크라바티는 "이전에는 이것에 대해 생각해 본 적이 없지만, 부분적으로 아이디어가 너무 참신하기 때문에 나는 여전히 회의적입니다"라고 말했습니다. 밤에 바다를 자주 방문하는 다이버인 그는 "물고기가 어둠 속에서 활동하는지 여부를 구별하기가 어렵습니다"라고 말합니다. 대부분의 화석은 24시간 동안 유기체의 행동에 대해 거의 드러내지 않습니다. 그래서 토론토 대학의 진화생물학자인 맥스웰 셰이퍼와 바젤 대학의 동료들은 모든 척추동물의 절반을 차지하는 살아있는 물고기에 초점을 맞췄습니다.

 

그들은 문헌을 샅샅이 뒤져 거의 4000종의 경골어류와 상어와 같은 135종의 연골어류의 낮과 밤의 행동을 결정하고 이러한 행동을 물고기 생명나무에 표시했습니다. 그런 다음 그들은 현생 어류 조상의 가능한 낮-밤 활동 패턴에 대해 많은 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 오늘날 종의 낮-밤 패턴을 가장 잘 재현하는 패턴을 발견했습니다. 큐 왕립식물원의 진화 생태학자인 로이 마오르는 이에 대해 매우 인상적인 업적이라고 말하며 "이 연구는 수백만 년 전에 무슨 일이 일어났는지 알아내기 위해 현재의 진화 모델링 기술의 힘을 아마도 한계까지 확장하고 있습니다"라고 덧붙였습니다.

 

철갑상어와 같은 일부 물고기는 역사 전반에 걸쳐 야행성을 유지해 왔습니다. 그들의 모델링에 따르면, 대량 멸종에서 살아남은 많은 어종과 마찬가지로 팀은 바이오리시브에 보고한 모든 어류의 조상도 야행성이었다고 합니다. 연구팀은 또한 물고기가 다른 척추동물보다 더 자주 야행성과 주간성 사이를 여러 번 전환했다는 사실을 발견했습니다. 셰이퍼는 이러한 변화가 1억4500만년 전과 6600만년 전의 높은 멸종 시기 이후 가장 분명하게 나타났다는 사실을 발견했습니다.

 

두 사건 모두 기온이 급등했으며, 그는 어둠 속에서만 나오므로 야행성 동물이 잠재적으로 치명적인 주간 최고 기온을 피할 수 있다고 제안했습니다. 일단 환경적 격변이 끝나면, 야행성 종들은 공룡이 사라진 후 포유류가 그랬던 것처럼 일주성으로 전환하고 다양화함으로써 지금은 비어 있는 틈새를 이용할 수 있었습니다. 연구팀은 물고기 중에서 이것이 결국 야행성 종과 주간 종 사이의 균형을 회복했다는 사실을 발견했습니다. 이전 연구에서는 초기 포유류가 공룡을 피하기 위해 야행성이었다고 제안했습니다. 포식자가 사라진 후 포유류는 낮 동안 활동하게 되었습니다.

 

다른 연구에 따르면 양서류와 기타 육상 척추동물 역시 진화의 대부분 동안 야행성인 경향이 있었지만 점점 더 많은 동물이 일주성으로 변했습니다. 쉐이퍼의 팀은 모든 척추동물의 경우 야행성이 재난 시 생존에 유리하다고 제안합니다. 다른 사람들은 이러한 주장에 대해 여전히 신중한 태도를 취하며 "야행성이 진화적 이점을 제공했다는 연구의 주요 결론은 증거에 의해 뒷받침되지만, 그러한 생존 패턴에는 한 가지 이상의 이유가 있을 수 있습니다"라고 마오르는 말합니다. 그와 헐은 6600만년 전 지구가 어두워졌을 때 일주 포식자들이 먹이를 잡는 것을 볼 수 없었고 식물들이 죽어 초식동물들을 멸망시켰다고 지적합니다. 많은 야행성 동물은 빠르게 사라지지 않는 잔해물을 먹습니다.

 

스탠포드 대학의 고생물학자인 조나단 페인은 야행성 자체보다는"섭식 생태에 관한 것일 수 있습니다"라고 동의합니다. 페인은 연구자들이 멸종된 종의 행동을 추론하기 위해 살아있는 종 간의 관계를 어떻게 활용했는지 칭찬합니다. 그러나 일부 결론에 대해 그는 "나는 믿을 수 없을 만큼 확신한다고 말하고 싶지 않습니다"고 말합니다. 그럼에도 불구하고, 중국 지구과학 대학의 고생물학자인 송하이준은 "쉐이퍼의 노력이 우리 세계가 기후 변화로 인한 격변에 직면하고 있는 상황에서 미래를 엿볼 수 있을 것이라고 생각합니다"라고 말했습니다.