모기불통신

레밍은 수가 늘어났다가 줄어들었다가 하는데 이런 개체수 변화의 원인에 대해 여러가지 말이 많았던 모양이다. 가령 개체수가 늘어나면 자살을 한다는 미신이 대표적이다: 레밍스는 정말 자살을 하나?

2003년에 사이언스에 나온 논문이 이런 점에서 흥미롭다: Cyclic Dynamics in a Simple Vertebrate Predator-Prey Community. Science, 2003, 302(5646), 866-868

논문의 초록은 다음과 같다:

"The collared lemming in the high-Arctic tundra in Greenland is preyed upon by four species of predators that show marked differences in the numbers of lemmings each consumes and in the dependence of their dynamics on lemming density. A predatorprey model based on the field-estimated predator responses robustly predicts 4-year periodicity in lemming dynamics, in agreement with long-term empirical data. There is no indication in the field that food or space limits lemming population growth, nor is there need in the model to consider those factors. The cyclic dynamics are driven by a 1-year delay in the numerical response of the stoat and stabilized by strongly density-dependent predation by the arctic fox, the snowy owl, and the long-tailed skua."

레밍의 개체수가 변하는 이유가 먹이에 의한 것인지 아니면 포식자에 의한 것인지에 대한 연구는 이전에도 있었던 모양이다. 가령 네이처 2000 년에 실린 Are lemmings prey or predators?, Nature, 2000, 405, 562-565. 그러나 2003년 사이언스 논문에는 다음과 같이 나온다.

"Turchin et al. (Nature 2000년 논문) have argued that Norwegian lemming oscillations, characterized by sharp and angular peaks, are driven by interactions with food plants, but our study suggests that similarly sharp peaks can also be observed for predator-regulated lemming populations.

The notable feature of the present modeling results is that there is no food or space limitation in the lemming dynamics; in other words, there is no intrinsic prey density dependence. This is supported empirically, because there is no evidence for food or space limitation in the field, or for any other mechanism, apart from predation, contributing to population regulation. The predicted dynamics are generated by a combination of destabilizing predation by the stoat and strongly stabilizing predation by the three other species of predators. This is an example of cyclic predator-prey dynamics in which the prey dynamics are entirely determined by predation."

이 사람들은 그린랜드의 75 평방킬로미터에 사는 레밍의 개체수를 15년간 추산해왔다. 4년단위로 개체수가 늘었다가 줄었다가 하는 사이클을 보였는데, 심지어 개체수가 최대치에 이르렀을 때도 먹이나 공간의 부족때문에 개체수가 영향을 받는다는 증거는 없었고 네 가지 천적 (족제비, 여우, 올빼미, 도둑갈매기 stoat, fox, owl, and skua 의 개체수나 레밍을 잡아먹는 양 등을 측정.) 을 변수로 해서 모델을 세워봤더니 측정된 사이클에 근사한 결과를 얻었다 라는 이야기다. 이로부터 우리는 레밍의 개체수 조절은 집단자살은 커녕 먹이부족이나 공간부족 조차도 아니고, 천적들에 의해 이루어진다는 것을 알 수 있다.



이런 표를 제대로 이해할 능력은 없는데 대략 보면 단위면적당 레밍 수가 늘어나면 단위면적당 족제비 수도 따라서 늘어나기 시작하고 레밍 수가 줄어들면 족제비 수도 줄어들고... 이런 패턴이 보이죠? 흥미롭게도 모델에서 저 네가지 천적가운데 하나씩을 빼보면 dynamics 가 변한다고 한다. 즉 저 네가지 천적들이 모두 존재해야 실제 패턴과 모델예측 패턴이 맞는다는 것. 이 네 천적은 모두 수명도 다르고, 먹이의 개체수 변화에 따른 반응도 다른데 이런 다양함 덕분에 저 천적들도 함께 생존할 수 있다는 것이다. 이것이야말로 오묘한 생태계의 균형.

그러니까 어디 가서 누가 레밍은 개체수가 불어나면 집단자살을 하고... 이런 소리를 하면 쿨하게 웃으면서 "그거 미신이야." 하고 상콤하게 말해주도록 합시다.