곤충을 흔히 벌레라고 하는데, 어떤 곤충의 경우 몸집이 커 징그러울 정도다. 특히 여성들의 경우 큰 곤충에 질색을 하기 마련인데 이렇게 큰 곤충들이 지구온난화로 인해 대거 사라졌다는 연구 결과가 발표됐다.

31일 ‘사이언스’ 지에 따르면 연구를 수행한 곳은 밴쿠버에 있는 브리티시컬럼비아 대 연구팀이다. 생태학자 미셀 쳉(Michelle Tseng) 교수와 그가 지도하고 있는 대학원생들은 지구온난화가 곤충 생태계에 어떤 영향을 미치고 있는지 과학적 자료들을 수집했다.

1800년대 말부터 수집한 8개 종 6500여 마리의 딱정벌레 표본을 촬영한 후 곤충 몸집에 어떤 변화가 일어났는지 추적해나갔다. 기준이 된 것은 몸을 감싸고 있는 겉날개(elytra)다. 곤충의 크기를 재는데 중요한 척도가 되는 부위다.

온도 상승으로 먹이 생태계 변화 일어나

연구팀은 이들 딱정벌레들이 지구온난화와 어떤 관계를 갖고 있는지 분석해나갔다. 1988년 미항공우주국(NASA)이 미 의회에서 ‘지구온난화(global warming)’란 용어를 사용한 이후 30~100년 동안 기후변화가 곤충 생태계에 어떤 변화를 불러일으켰는지 추적해나갔다.

그리고 딱정벌레 8종 가운데 5종에서 변화가 일어난 것을 발견했다. 그리고 22종의 큰 딱정벌레의 몸집이 매우 불균형하게 줄어들었다는 사실을 발견했다. 크기가 줄어든 딱정벌레에는  ‘호랑이 딱정벌레(tiger beetles)가 포함돼 있었다.

또 노래기 등 다지류 생물을 주식으로 하는 딱정벌레 등이 다수 포함돼 있었다. 이들 딱정벌레들은 기온이 1°C 올라갈 때마다 몸집 크기가 1%씩 줄어들었다. 몸집이 작은 딱정벌레들과는 달리 몸집 크기가 매우 불균형하게 감소하고 있었다.

가장 많이 줄어든 것은 달팽이 킬러로 알려진 ‘스카피노투스 앙구스티콜리스(Scaphinotus angusticollis)’다. 45년 동안 몸집 크기가 20%나 감소했다. 반면 몸집이 작은 딱정벌레들의 몸집에는 약간의 변화도 감지할 수 없었다.

연구팀은 딱정벌레 몸집이 이처럼 줄어든 가장 큰 원인으로 기후변화를 지목했다. 지구온난화로 특히 봄 기온이 내려가고, 가을에 기온이 올라가면서 먹이 생태계에 변화가 일어나고 겨울철 적응에 문제가 생기면서 몸집에 중간변이가 일어났다는 것.

관련 논문은 31일 생태 학술지 ‘저널 오브 에콜로지(journal of ecology)’ 지에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Decreases in beetle body size linked to climate change and warming temperatures’이다.

논문 주저자인 쳉 교수는 “지구온난화로 인해 딱정벌레 먹이 생태계에 변화가 일어나고, 딱정벌레 몸집이 줄어들었다.”며 “과거 밝혀내지 못했던 이런 내용의 생태계 변화를 발견한 이후 크게 놀랐다.”고 말했다.

“다른 동물들, 유사한 변화 일어날 수도”

과학자들은 이번 연구 결과를 통해 지구 생태계에 큰 변화가 진행되고 있음을 확인하고 있다. 쳉 교수는 “지구 생태계에 큰 영향을 주고 있는 딱정벌레인 만큼 이로 인한 또 다른 생태계 변화가 예측되고 있다.”고 말했다.

딱정벌레 크기가 줄어들면서 쇠똥구리(dung beetles) 수가 줄어들면서 그동안 쇠똥구리가 처리했던 배설물 양이 크게 줄어들고, 결과적으로 잡초를 더욱 무성하게 해 식물 생태계, 더 나아가 꿀벌 생태계에 큰 변화가 일어날 수 있다고 말했다.

쳉 교수팀 논문은 지구생태계를 연구하고 있는 과학자들에게 큰 반응을 일으키고 있다. 스웨덴 스톡홀름 대학의 생태학자 로빈 스누크(Robin Snook) 교수는 “지구온난화가 딱정벌레 생태계에 어떤 영향을 미치는지 처음으로 밝혀낸 매우 중요한 보고서”라고 말했다.

“새로운 연구 결과로 환경변화가 동물 생태계에 어떤 변화를 불러일으키는지 구체적인 연구를 진행할 수 있게 됐다.”고 말했다. “특히 냉혈동물 등 몸집 크기에 변화가 발생하고 있는 것으로 추정되고 있는 동물들과 기후변화와의 상관관계를 예측할 수 있게 됐다.”고 말했다.

지구온난화로 인한 생태계 파괴가 최근 더 빠른 속도로 진행되고 있다는 것이 과학자들의 중론이다. 그러나 동·식물 분야에서 구체적으로 어떤 일이 벌어지고 있는지에 대해 뚜렷한 연구 결과를 볼 수 없었다.

이번 연구 결과는 특정 곤충을 대상으로 명확한 결론을 뽑아낸 중요한 논문으로 평가받고 있다. 쳉 교수 논문을 통해 다른 또 다른 곳에서 일어나고 있는 생태계 변화를 연구할 수 있도록 기반을 마련해주고 있다. 그러나 반론도 제기되고 있다.

스위스 취리히 대학의 생태학자 울프 블랑크논(Wolf Blanckenhorn) 교수는 “그동안 쇠똥구리를 연구해왔지만 기온상승으로 몸집이 줄어들었다는 사실을 증명할 수 없었다.”며, 이번 연구 결과에 대해 의혹을 제기했다.

블랑크논 교수는 “딱정벌레 몸집이 줄어든 데 대해 지역적으로 먹이사슬에 변화가 있었다든지 또 다른 이유가 존재할 수 있다.”며, “쳉 교수팀이 논문과 관련된 이런 의혹들을 규명할 필요가 있다.”고 말했다.

그러나 물고기 크기가 줄어들고 있다는 등의 논문이 다수 발표되고 있는 중이다. 애버딘대학의 알란 바드롱 박사(Alan Baudron)는 1970~2008년까지 북해에서 잡히는 청어, 넙치 등 다양한 어종의 크기가 최대 3분의 1까지 줄었다는 논문을 발표한 바 있다.

그는 “이런 현상이 북해뿐만 아니라 세계 전역에서 일어나고 있는 것 같다.”며 다른 과학자들에게 추가 연구를 요청한 바 있다. 쳉 교수 연구팀의 연구 결과로 바드롱 교수의 논문이 힘을 얻는 분위기다.