동물과 식물은 도시에서 어떻게 살아남고 번성할까? -

인간이 자연을 변화시키는 방식은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 깊은 영향을 미치고 있으며, 이는 식물과 동물의 DNA에까지 미치고 있다. 진화생물학자 메노 실투이젠은 도시 생물들이 인간 중심의 환경에서 살아남기 위해 빠르게 적응하고 있음을 발견했다. 새들은 교통 소음을 뚫고 더 높은 음조로 노래를 부르며, 센트럴파크의 쥐들은 기름진 길거리 음식에 맞게 유전자가 변화하고 있다. 심지어 카리브 해의 도마뱀들은 매끄러운 인공 표면에 잘 달라붙을 수 있도록 진화하고 있다. 인간이 주도하는 이 시대는 도시 환경에서 살아남을 수 있는 새로운 야생 동물들을 탄생시키고 있다. 빠르고 영리하며 도시의 삶에 최적화된 생물들이 우리의 이웃으로 자리 잡고 있는 것이다.

동물 이웃들이 도시 환경에 어떻게 적응하고 있는지 궁금하다면? 사진을 통해 확인해 보도록 하자.

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도시가 생존 방식을 어떻게 바꿀까? -

도시는 진화의 규칙을 새롭게 쓰고 있다! 뉴욕시에서는 갈색 쥐가 더 작은 이빨을 가지게 될 수도 있으며, 미국 동부의 작은 물고기는 심하게 오염된 물에서 번성하는 방법을 찾아냈다. 전 세계적으로 도시 환경은 식물과 동물로 하여금 농촌 지역의 동식물들과는 다른 방식으로 진화하게 만들고 있다.

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적응의 기술 -

토론토 도심에서는 흰 클로버가 배고픈 초식동물에 대한 자연 방어 수단인 시안화물을 생산할 가능성이 농촌 지역보다 낮다고 한다. 새로운 연구에 따르면, 이런 흥미로운 변화는 전 세계 도시에서 유사한 패턴을 보이며, 도시 환경이 식물의 화학 성분에까지 영향을 미친다는 것을 보여준다.

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도시 경관에 대한 자연의 반응 -

종 간의 유전적 변화는 생물들이 번잡한 도시 환경에 어떻게 적응하는지를 보여준다. 토론토 미시소거 대학의 진화 생태학자 마크 존슨에 따르면, 도시는 단순히 경관을 변경하는 것에서 그치지 않고 완전히 새로운 생태계를 만들어내며 놀라운 진화적 변화를 이끈다고 한다.

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도시 생물의 진화 -

도시는 지구에서 가장 빠르게 성장하는 생태계로, 전 세계 인구의 절반 이상을 품고 있다. 2000년대 초에는 거의 알려지지 않았던 도시 생물의 진화라는 분야가 이제는 전 세계 생물학 연구소에서 주목받는 화제로 떠오르고 있다.

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도시에서 번영하기 위한 특성 -

왜 어떤 종은 도시에서 번영하고 어떤 종은 어려움을 겪는가에 대한 한 가지 가설은 학습 능력, 이동성, 유연성과 같은 특정 특성을 지적한다. 이러한 특성들은 일부 동물과 식물이 도시 환경에 더 빠르게 적응할 수 있도록 하며, 도시 생활의 도전에 효과적으로 대처할 수 있는 우위를 제공한다.

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센트럴파크의 쥐 -

포드햄 대학교의 제이슨 먼시-사우스는 센트럴파크의 쥐들에서 두 가지 유전자가 다른 도시 쥐 집단과 다르게 진화했다는 사실을 발견했다. 이들의 유전자는 아플라톡신에 대한 저항력을 제공하며, 이는 특정 곰팡이가 폐기된 땅콩과 같은 견과류를 감염시킬 때 생성되는 독성 화합물로, 인간을 포함한 많은 포유동물에게 위험한 물질이다.

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센트럴파크의 쥐 -

매년 2천5백만 명의 방문객이 찾는 센트럴파크는 사람들뿐만 아니라 쥐들에게도 천국이다. 버려진 견과류에서부터 뮤즐리 바에 이르기까지, 인간이 남긴 이런 간식들은 이들의 식단의 상당 부분을 차지하고 있다.

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센트럴파크의 쥐 -

자연식보다 지방 함량이 높은 인간의 음식 찌꺼기 중 일부는 아플라톡신을 포함할 수 있으며, 이는 센트럴파크의 설치류 집단에 독특한 도전을 제기하고 흥미로운 유전적 적응을 일으키고 있다.

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푸에르토리코 아놀 도마뱀 -

아놀 도마뱀은 카리브 지역 전역에서 수백 가지 종으로 놀랍도록 다양화된 것으로 잘 알려져 있으며, 일반적으로 자연 환경에서 진화한다. 그러나 푸에르토리코의 한 종은 숲과 번잡한 도시 풍경 모두에서 번성하며 그 규범을 깨고 있다.

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푸에르토리코 아놀 도마뱀 -

자연 상태의 숲에서 이 도마뱀은 나뭇가지 사이를 바쁘게 돌아다니며 곤충을 사냥한다. 그러나 도시 생활은 이들의 일상을 변화시켰다. 도시 환경에서는 벽이나 창문과 같은 인공 구조물에 매달려 있으며, 나무 껍질의 거친 질감과는 거리가 먼 매끄러운 표면을 자유롭게 오가는 모습이 자주 관찰된다.

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푸에르토리코 아놀 도마뱀 -

도시 생활은 도시에서 거주하는 아놀 도마뱀의 해부학적 구조를 변화시켰다. 이들의 다리는 더 길어졌고, 발 아래에 있는 구조인 라멜라가 더 많은 발바닥 패드를 발달시켜 접지력을 강화했다.

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캘리포니아 스라소니 -

로스앤젤레스에서는 스라소니가 인간이 지배하는 지역으로 더 깊숙이 들어가며, 정원과 거리를 쉽게 가로지르는 데 잘 적응하고 있다. 그러나 거대한 고속도로는 여전히 넘을 수 없는 장애물로, 이들의 도시 탐험에 제약을 주고 있다.

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캘리포니아 스라소니 -

로스앤젤레스에서는 두 개의 주요 고속도로가 스라소니 개체군을 네 개의 고립된 구역으로 나누고 있다. 이러한 고속도로는 유전적 장벽 역할을 하여 동물들이 지역 간에 자유롭게 이동하는 것을 막고 있다.

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캘리포니아 스라소니 -

야생 동물학자 로렐 시리즈는 이러한 유전적 분리가 스라소니의 DNA에 명확히 나타난다는 사실을 발견했다. 스라소니는 자신의 구역 안에서 자주 섞이지만, 고속도로 장벽이 이들의 이동을 제한하면서 각 개체군이 독립적으로 진화하게 되었다. 이는 도시 기반 시설이 야생 동물의 유전적 특성을 형성하는 놀라운 사례이다.

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도시는 짝짓기 습관을 어떻게 바꾸었을까? -

1980년대에 본래 산악 숲에서 번식하던 검은 방울새들이 대담하게도 캘리포니아주 샌디에이고에 연중 정착하기 시작했다. 이 변화는 이들의 행동에 흥미로운 변화를 가져오며, 도시 생활이 야생 동물 진화의 가장 밀접한 측면에까지 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.

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도시는 짝짓기 습관을 어떻게 바꾸었을까? -

도시에 사는 암컷 검은 방울새들은 흰색 꼬리 깃털이 적은 수컷을 선호하는 반면, 숲에 사는 검은 방울새들은 꼬리에 흰색 깃털이 많은 짝을 더 선호한다는 것이 밝혀졌다. 이는 도시 환경이 짝짓기 선호와 같은 야생 동물의 미묘한 진화적 특징에까지 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 흥미로운 사례다.

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도시는 짝짓기 습관을 어떻게 바꾸었을까? -

도시 생활은 검은 방울새 수컷의 외모와 암컷의 짝짓기 선호를 모두 바꾸고 있다. 꼬리의 흰색 깃털은 점차 사라지고 있으며, 수컷의 머리 색조는 덜 두드러지게 변화하고 있다. 숲에서의 영역을 방어하는 데 중요했던 이러한 특징들은 도시 환경에서는 덜 중요한 것으로 보인다.

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도시 생태계를 활성화하는 종들 -

도시 생태계는 종종 인간에 의해 유입된 종들에 의존하며, 이들 중 많은 종은 해당 지역의 토착 종이 아니다. 놀랍게도 이러한 비토착 종들은 도시 환경의 균형과 기능을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하는 경우가 많아, 도시 생활에 가장 적합한 종이 반드시 지역 야생 동물은 아니라는 점을 보여준다.

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도시 생태계를 활성화하는 종들 -

도시를 더 푸르게 만들기 위해서는 단순히 정원 센터 카탈로그에서 선택된 식물이 아니라 이미 도시 환경에 적응한 종들이 이상적인 후보가 된다. 빈 공터에서 번성하는 식물들처럼 도시 환경에 오랜 시간 걸쳐 적응한 식물들이 도시 생태계에 더 적합하며, 콘크리트 정글에서도 성공적으로 자랄 가능성이 높다.

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도시 vs 야생 -

도시 생활에 뛰어나게 적응하는 일부 종들이 있지만, 이는 지구의 손길 닿지 않은 자연 공간을 보호해야 하는 시급한 필요성을 결코 약화시키지 않는다. 작가 메노 스힐트하위전은 인공적인 도시 생태계에서 일어나는 놀라운 진화적 변화를 강조하면서도, 자연 그대로의 서식지에 의존해 생존하는 종들이 사라지는 비극을 경고하고 있다. 

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생존 확률 -

인공적인 도시 환경에 성공적으로 적응하고 진화한 종은 소수에 불과하다. 이들의 성공은 순전히 운 덕분일 때가 많으며, 이는 우리가 만든 변화에 견딜 수 있는 올바른 유전적 변이를 가지고 있음을 의미한다. 

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생존 확률 -

소수의 번성하는 종들을 축하하는 동안, 수많은 다른 종들은 우리가 환경에 부과한 극적인 변화에 적응하지 못하고 조용히 사라지고 있다. 이들의 사라짐은 인간의 간섭 앞에서 자연의 적응력이 가지는 한계를 강렬하게 상기시키는 역할을 한다. 

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도시 진화를 수용하면서 야생을 지키는 것 -

지구의 생물 다양성을 보호하기 위해서는 손길 닿지 않은 자연 지역을 지키는 것이 필수적이다. 동시에, 도시라는 인공 생태계에서 일어나는 놀라운 진화적 변화들에도 놀라움을 느낄 수 있다. 자연은 인간과 함께 적응하고 번영하는 예기치 못한 방법들을 찾아내며, 생존과 적응의 경이로운 본질을 드러낸다.

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Urban Evo Scope 프로젝트 -

메노 스힐트하위전은 "Urban Evo Scope"라는 시민 과학 프로젝트를 하나의 잠재적 해결책으로 제시하고 있다. 이 프로젝트는 도시 주민들이 다양한 사진 촬영을 통해 도시 야생 동물의 모습을 관찰하고 기록하도록 하는 것을 목표로 한다.

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시민 과학 -

네덜란드에서 진행 중인 파일럿 프로젝트는 시민 과학을 통해 도시 진화를 지도화하는 데 앞장서고 있다. 참가자들은 껍질 색상이 다양하기로 유명한 독특한 육상 달팽이 종인 나무 달팽이를 촬영하고 있다.

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생존을 위해 진화하는 나무 달팽이 -

수집된 증거에 따르면 나무 달팽이의 껍질은 농촌 지역에 비해 도시에서 더 밝은 색으로 진화하고 있다. 이러한 적응은 도시 열섬 효과에 대처하기 위한 것으로 보인다. 밝은 껍질 색상이 열을 반사해 달팽이가 과열로부터 보호받는 데 도움을 준다.

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AI와 시민 과학의 만남 -

시민 과학자들은 이미 약 10,000장의 나무 달팽이 사진을 전용 웹사이트에 업로드했다. 현재는 인간 검증자가 이러한 이미지를 검토해야 하지만, 인공지능 기술이 발전함에 따라 자동 이미지 분석 및 인식이 곧 이를 대신할 수 있을 것이다.

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시민 기반 진화 모니터링 -

메노 스힐트하위전은 시민 참여를 통해 도시 진화를 자동으로 모니터링하는 획기적인 시스템을 상상하고 있다. 이 시스템은 일반 시민들이 진화 과정을 지속적으로 관찰하거나 도시 생활에 적응하는 종의 예상치 못한 사례를 발견할 수 있도록 한다.

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뒷마당 교육 -

이러한 이니셔티브는 일반 대중에게 진화 과정을 이해하는 흥미로운 방법을 제공한다. 도시 종들의 변화를 관찰하고 기록함으로써 사람들은 진화가 단지 추상적인 개념이 아니라, 가정의 뒷마당에서도 직접 목격할 수 있는 현상이라는 점을 깨닫기 시작할 수 있다.

출처: (CNN) (Knowable Magazine) (E360) (Phys.org)

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