결국 세상은 점점 좁아지고 있다

기후 변화는 동물 종과 식물 종의 크기가 줄어들게 할 수 있고, 이는 결국 토양 생산성에 영향을 미칠 수 있다.

 

지구물리학계는 극저온권, 수권, 대기에 미치는 기후 변화의 영향에 대해 잘 알고 있다. 하지만 더 높은 지구 평균 기온, 바다의 산성화 증가, 강수량의 변화는 생물권에도 흥미로운 영향을 줄 것으로 약속한다. 가장 눈에 띄는 것 중 하나는 동식물 종의 크기가 줄어드는 경향이다. 싱가포르 국립 대학의 제니퍼 셰리던과 데이비드 빅포드의 최근 Nature Climate Change 기사에서 저자들은 문헌을 검토하고 온난화되는 자연 세계에서 왜 더 큰 것이 더 좋지 않은지에 대한 몇 가지 주요 가설과 관찰을 강조한다. 증가하는 대기 중 이산화탄소 수준이 바다를 더욱 산성화시킴에 따라, 식물성 플랑크톤의 성장률은 떨어질 것으로 예상된다. 그 추세는, 차례로, 모든 해양 생물에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 육지 식물은 CO2 수준의 증가에 대응하여 더 커질 것으로 예상되지만, 온도, 습도, 영양분 가용성과 같은 조건은 이산화탄소를 처리하는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 지난 세기 동안, 많은 종들이 성장과 온도 사이에 음의 상관관계를 보여주었고, 성장과 강수량 또는 씨앗의 질량 사이에 양의 상관관계를 보여주었다. 대부분의 먹이사슬에서 가장 아래쪽 연결고리를 형성하는 식물들이 작아지면, 높은 곳에 있는 유기체들은 어려움을 겪을 것이다. 육지에 사는 생물들의 더 작은 신체 크기는 물과 영양분 수준의 변화에 의해 야기될 수 있다. 평소보다 건조한 지역은 식물 호흡 감소와 토양 질소 손실을 초래할 수 있다. 평소보다 젖은 부위는 침출로 인해 영양분이 손실될 수 있다. 이러한 모든 효과는 작은 식물들, 따라서 더 작은 초식동물들을 낳는다.

 

더 빠른 신진대사, 더 작은 동물들

먹이사슬에 관한 것만이 아니다. 주변의 열을 흡수하여 따뜻하게 유지하는 외온성 유기체는 온도에 따라 신진대사율을 증가시킨다. 만약 2100년까지 지구의 주변 온도가 1.1~6.4 °C 상승한다면, 대사율은 10~75 °C 증가할 것이라고 빅포드, 셰리던과 그들의 협력자들은 말한다. 외온성 유기체가 적응하지 못한다면, 그들은 더 작아질 것이다. 이전에도 크기 축소가 발생한 적이 있다. 팔레오세-에오세 최대 기온은 3~7 °C 상승했고 강수량은 40% 감소했다. 이 시기의 화석이 발견된 암석들은 이전보다 더 작은 굴을 파고 사는 무척추동물들을 보여준다. 화석 기록에서 알 수 있듯이 규조류와 같은 조류뿐만 아니라 캘리포니아 다람쥐, 고퍼, 나무쥐도 따뜻한 시기에 줄어들었습니다. 주변 온도가 증가하고 물이 제한될 때 많은 조류, 포유류, 양서류에서 식물 바이오매스가 감소하고 신체 크기가 감소하는 것을 실험에서 보여준다.

환경적 스트레스가 개별 유기체를 더 작게 만드는 것은 놀라운 일이 아니다. 그리고 더 작은 개체들은 더 낮은 출산율을 가지고 있고, 더 작은 자손을 낳으며, 질병에 더 취약한 경향이 있다. 이러한 경향은 이미 세대 간에 비교적 짧은 기간을 가진 유기체에서 발견되었지만, 세대 간에 더 긴 기간을 가진 유기체와 그 유기체 간의 크기 차이를 비교하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 열 허용 오차가 좁고 개체 수가 상대적으로 제한된 생물은 가장 높은 위험에 처해 있다. 만약 기후가 유기체가 적응하기에 너무 빨리 변한다면, 그들은 멸종될 수도 있다. 이러한 변화의 메커니즘을 이해하기 위해, 셰리던과 빅포드는 미래의 연구가 이미 크기 변화를 경험하고 있는 유기체에 대한 대규모 비교 연구뿐만 아니라 현장 실험과 실험을 포함해야 한다고 제안한다. 박물관 소장품을 조사하는 것은 크기 변화 추세를 더 정량화하는 데 도움이 될 수 있다. 그리고 크기 감소 추세에 대한 예외를 고려해야 한다. 예를 들어, 고위도 지역의 특정 2차 소비자들은 증가된 성장기 또는 먹이 주기로부터 이익을 얻는다.

지구 기후 변화의 대부분의 영향은 아직 알려지지 않았다. 하지만, 거의 확실하게, 식물과 동물들은 크기가 작아질 것이고, 이것은 일부 종들의 멸종을 초래할 수 있다. 기후 변화를 완화하고 생물 다양성을 보존하기 위해, 우리는 지구 온난화와 관련된 과정을 더 잘 이해하고 예측할 필요가 있다. 많은 종들에게, 작은 것이 진화적 성공에 더 좋지 않을 수도 있다.