포식자

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포식자

[ predator ]

멧돼지를 사냥하는 호랑이. (출처: )

다른 생물을 먹이로 죽여 먹는 생물을 포식자라고 한다.1) 살아있는 생물을 먹는 소비자(consumer)와 비슷하지만, 포식자는 먹이를 죽여 먹는다는 점에서 다르다. 초식동물(herbivore)이나 기생생물(parasite)도 넓은 의미의 포식자에 포함되기도 하지만, 동물 먹이를 죽여 소비하는 동물만 진정 포식자(true predator)라고 부른다.1) 진정 포식자는 일생 동안 여러 먹이를 죽여 먹는다는 점에서 일생 동안 한 숙주를 죽이지 않고 자원을 얻는 기생생물과 구분된다. 포식기생생물(parasitoid)은 기생벌처럼 숙주 애벌레에 산란하여 이들이 숙주 체내에서 부화하여 자라다가 결국 숙주를 죽이는 포식과 기생을 동시에 보이는 생물이다.1) 하이에나와 같은 부식동물(scavenger)은 죽은 사체를 먹는 점에서 포식자와 구분된다.

목차

  1. 1.포식자의 기능반응과 수반응
  2. 2.포식자-먹이 개체군 동태
  3. 3.포식자와 피식자의 공진화
  4. 4.포식자 사냥전략의 진화
  5. 5.참고문헌

포식자의 기능반응과 수반응

포식자가 먹이를 섭식할 때 먹이 개체수의 변화에 따른 포식자 섭식속도의 변화 패턴을 기능반응(functional response)이라고 한다.1) 포식자 수의 변화가 없이 섭식 기능의 변화를 보이므로 기능반응이라고 한다. 기능반응은 유형 I, II, III 등 세 가지로 분류된다.2) 이와는 대조적으로 먹이 개체수가 변화할 때 포식자의 수가 변화하는 것을 포식자의 수반응(numerical response)이라고 한다.

포식자-먹이 개체군 동태

1920년대에 미국의 로트카(Alfred Lotka)와 이탈리아의 볼테라(Vittora Volterra)는 포식 상호작용에 의한 포식자와 피식자 개체군의 동태에 대한 수리적인 모델을 제안하였다.3)4) 이 모델에 따르면 피식자 개체군(Nprey)의 동태는 포식자가 없을 때 증가율 r의 지수적 생장, 포식자 개체군의 크기(Npred)와 이들의 포식 효율(단위시간당 단위 포식자당 소비된 먹이 개체수, c)에 의해 결정된다.

@@NAMATH_INLINE@@{dN_{prey} \over dt} = rN_{prey} - cN_{prey}N_{pred} @@NAMATH_INLINE@@

포식자 개체당 소비된 먹이 개체수(cNprey)에 포식자 출생 효율(b)을 곱하면 포식자 개체당 출생률(bcNprey)이 계산된다. 포식자 개체당 출생률과 포식자 개체당 사망률(d)에 포식자 개체수를 곱하면 포식자 출생 개체수와 사망 개체수가 결정된다.

@@NAMATH_INLINE@@{dP_{pred} \over dt} = bcN_{prey}N_{pred} - dN_{pred}@@NAMATH_INLINE@@

로트카-볼테라 모델에 따른 포식자 개체군과 피식자 개체군의 동태. (출처: )

포식자와 피식자의 공진화

포식자와 피식자는 밀접한 상호작용을 하며 공진화한다. 포식자는 먹이를 더 효과적으로 사냥하도록 진화적으로 적응하고, 피식자도 포식자로부터 더 잘 빠져나가도록 진화한다. 포식자-먹이생물 간에도 숙주-기생자와 마찬가지로 진화적인 무기경쟁이 종종 일어난다. 포식자를 피하는 적응으로는 보호색, 대상물 의태, 경고색, 베이츠의태, 뮬러의태 등이 있고, 포식자는 사냥 효율을 높이기 위해, 매복, 몰래다가가기, 추적 이외에도 보호색, 포식의태, 위장, 독성물질 등의 적응을 보여준다.1)

포식자 사냥전략의 진화

  • 매복(ambush): 포식자가 숨어 피식자가 나타나기를 기다리는 것을 말한다. 일부 개구리, 악어, 도마뱀 등에서 나타나며, 성공빈도는 낮으나 에너지 댓가는 낮다.
  • 몰래 다가가기(stalking): 포식자의 탐색시간은 길어질 수 있지만 추적시간은 짧다. 해오라기류와 일부 고양이류에서 전형적으로 나타난다.
  • 추적(pursuit): 포식자의 탐색시간은 짧으나 보통 추적시간이 길어 먹이를 포획하고 처리하는 처리시간이 길다. 매, 사자, 늑대, 식충성 박쥐에서 전형적이다.
  • 공격적 의태(aggressive mimicry): 먹이와 비슷한 형태를 가져 경계를 낮춘 다음 사냥한다. 포식자가 배경에 섞여 먹이의 먹이를 흉내내 사냥하는 경우도 있다.

물고기를 유인하는 먹이 모양의 혀를 움직여 물고기 먹이를 사냥하는 악어거북류. (출처: )

참고문헌

1. Smith TM, Smith RL (2015) 생태학, 9판 (강혜순 외 옮김, 라이프사이언스, 2016) (원제: Elements of Ecology, 9th ed.)
2. Holling CS (1959) The components of predation as revealed by a study of small mammal predation of the European sawfly. Canadian Entomologist 91: 293-320
3. Lotka AJ (1925) Elements of Physical Biology. Williams and Wilkins
4. Volterra V (1926) Variazioni e fluttuazioni del numero d'individui in specie animali conviventi. Mem. Acad. Lincei Roma 2: 31–113