45 장 행동의 적응

근접 (proximate) 원인과 궁극 (ultimate) 원인 - 카리브 해의 여러 섬에는 각 섬마다 각기 다른 딱다구리 종들이 분포 - 암수가 몸집 및 주둥이의 크기가 서로 달라 각기 다른 먹이를 섭취하여 암수짝이 가까이 서식 - 자메이카의 딱다구리는 암수 서로가 몸이나 부리가 비슷하여 같은 먹이를 섭취하여 멀리 떨어 져 먹이를 구함 - 자메이카의 딱다구리는 자주 울지 않지만 일단 울기 시작하면 큰소리로 상대방에게 알림

- 성적 일원형인 자메이카 딱다구리가 성적 이원형 종과 비교하여 다른 행동을 취하는 원인 1. 근접원인 ; 보통 심리적 또는 생리적 메커니즘에 관련된 행위의 원인  특정 행동이 동물체내의 어떤 과정을 통해서 일어나는 것인지를 설명하는 원인 규명법 2. 궁극원인 ; 특정 행동은 궁극적으로 오랜 진화와 적응의 결과라는 해석  모여서 함께 섭식을 하는 경우에 다른 포식자의 눈에 띨 확률이 높아지기 때문에 모여서 살지 않는 방향으로 진화되었을 가능성  암수 모두 더 큰 부리를 갖도록 진화되어 다양한 크기의 먹이를 먹을 수 있게 됨으로써 먹이원 의 종류를 효과적으로 늘릴 수 있었을 것이라는 가능성

행동생태학 - 행동생태학은 환경이 어떻게 행동에 영향을 미치는가를 연구하는 학문 - 행동에 영향을 주는 물리적 서식지, 타생물과의 관계, 기후, 산소, 습기 등의 여러 가지 환경 요 인들을 행동과 함께 결부시켜 이해하려는 학문

서식지의 선택 - Stamleu Wecker 는 미국의 대평원에 서식하는 사슴쥐를 상대로 서식지 선택을 실험 - 숲속과 초원에 사는 사슴쥐를 선택하여 숲속이나 초원처럼 꾸민 실험실에서 이들의 서식지 선 택 경향을 조사 - 초원에서 살던 쥐가 숲속과 유사하게 꾸민 실험실 환경을 선택하여 무리없이 살아감을 관찰 - 두 번째 실험 ; 초원에 살던 사슴쥐를 2 개조로 나누어 하나는 실험실에 하나는 초원에 놓아줌 - 실험실에서 키운 쥐는 다시 2 개조로 나누어 하나는 숲처럼 하나는 초원처럼 꾸민 실험실에 둠 - 초원과 초원처럼 꾸민 실험실의 쥐들은 초원을 선택 - 숲처럼 꾸민 실험실의 쥐들은 뚜렷한 선호도가 없었음 - 서식지 선택에 유전적 요소가 강하게 작용하지만 후천적 경험에 의한 영향도 작용함 - 궁극요인들이 행동 한계를 결정하며 이 한계 속에서 근접요인들에 의해 동물 행동이 영향받음

섭식 행위 - 서식지를 선택한 후에 어떻게 먹이를 선택하는가 ? - 골고루 섭식하는 일반섭식자와 특정한 먹이만을 취하는 선별섭식자로 구분 - 까마귀는 일반섭식자로 옥수수에서 썩은 고기까지 섭식 가능한 모든 것을 먹음 - 플로리다의 솔개는 담수성 달팽이만을 먹이로 취하는 선별섭식자

- 스미스와 스웨트만은 박새를 이용 새장속에 여러 개의 정방향 먹이통을 넣고 섭식행동을 관찰 - 처음에 박새는 먹이의 농도가 가장 높은 먹이통에만 매달려 섭식 - 곧이어 다른 통 쪽에도 자주 드나들면서 맛을 보는데 시간을 소비함 - 농도가 제일 많은 먹이가 줄어들면 그 다음 농도가 높은 곳으로 감으로써 효율적으로 섭식함 - 파랑볼우럭은 가까이 있는 물벼룩보다도 조금 떨어져 있는 큰 물벼룩을 우선 섭식함 - 얻어지는 이득이 많다면 더 멀리까지 기꺼이 갈 수 있음을 의미함 - 대부분의 종은 손익계산법에 의하여 이익을 극대화하면서 경비를 최소화하는 방법으로 섭식함

생물학적 시계 - 고양이와 같은 육식성 동물이 밤이 되면 더 활발히 활동함 - 집에서 키우는 고양이는 밝은 등이 있는 방에서 밖이 한밤중임을 어떻게 알까 ?

리듬에 대한 적응 - 지구가 태양을 공전하면서 생기는 1 년 주기, 즉 계절적 현상은 가장 뚜렷한 주기 현상 - 적응의 예, 겨울을 위하여 아직 먹이가 많고 낮의 길이가 길 때 몸의 지방을 축적하기 시작 - 섭식의 빈도가 점차적으로 가속화되는데, 이 행위의 증가는 동물의 몸 스스로가 알아서 조절 - 달 때문에 유발되는 24 시간 주기 - 조간대에 살고 있는 게들은 햇빛의 변화에 따라 보호색이 바뀌며 하루 두 번씩 아주 활발하게 활동 ; 밀물과 썰물 때와 밀접하게 관련 - 밤이 되면 우리들은 활동이 저조해지고 시력이 떨어짐 - 생물 시계의 변동 ; 동물을 우리 안에 가두어 광선을 조금씩 일찍 비추었다가 조금씩 일찍 꺼버 림으로써 12 시간 주기를 정해진 시간보다 앞당길 수 있음

리듬의 범위 - 실험용 쥐의 심장을 떼어 실험배지 위에 놓으면 심장을 계속 뛰고 쥐가 평소에 활동을 많이 하 는 밤시간이면 더욱 빠르게 작동하는 것을 알 수 있음 - 우리는 일주기에 따른 약의 민감도가 다르기 때문에 약을 처방할 때에는 그 약을 써야 할 시간 을 지정하여 줌으로써 약의 효율서을 높임

항로결정 (Navigation) - 철새의 이동에는 2 가지 메커니즘이 있음 1. 하나는 콤파스 감각으로서 자력을 감지하여 방향을 아는 것  시간 - 방향 메커니즘을 형성해서 정확하게 정해진 시간에 정해진 방향으로 날아감 2. 지역 위치에 대한 감각으로서 동물들은 지도를 갖고 있듯이 정확한 위도와 경도를 알 수 있음 - 정위 ; 옳은 방향으로 향하는 능력 - 항로결정 ; A 점에서 시작해 B 점에 이르는 과정 - 크라머는 찌르레기를 이용해서 새에 대한 정위와 항로결정에 대한 연구를 함 - 태양이 새의 이동과 이때의 정위에 중요한 역할을 한다는 사실을 증명 ( 거울을 이용 ) - 태양의 컴퍼스로 정위하는 동물들은 곤충류, 물고기, 파충류 등 - 밤에 이주하는 새에 있어서는 별을 이용하여 정위함

전서구 (homing pigeon) - 전서구의 귀소성 - 전서구는 태양컴퍼스, 지구자장, 시각 등을 통한 여러 가지 방법을 상호보완하여 항로결정

이주의 진화와 적응 - 북미산 순록은 먹이가 많은 극지방에서 여름을, 남하하여 한대지방 수림 속에서 겨울을 지냄 - 조류의 계절적 이주가 진화된 것에 대한 3 가지 이론 1. 남북으로 이동하는 새들은 본래 북쪽에 살았던 조류로서 후에 빙하기의 도래로 인해 겨울 기 온이 혹독해서 따뜻한 남쪽으로 밀려나게 되었다는 설 2. 모든 조류들은 본래 적도 지방에서 진화하였는데 점차 그 종 수가 늘어나게 되면서 먹이에 대 한 경쟁도가 높아져 이 때문에 조류들이 북쪽으로 밀려나게 되었으며 겨울이 오면 남쪽으로 이 동 3. 대륙이동설에 기초하여 온난했던 기후의 곤드와나 대륙에서 기원한 조류들이 대륙이 이동하 여 분리되면서 계절적 변화를 일으키자 겨울이 오면 좀 더 따뜻한 남쪽으로 돌아가려는데 유래

생물간의 의사소통 - 한 동물이 다른 동물에게 영향을 미치는 모든 행동 - 교미 행위의 일부분 내지는 교미 전의 과시 행동의 요소로서 직접 관여

시각적 의사소통 - 시각을 통한 동물간의 의사소통은 물고기, 양서류, 조류, 곤충류, 일부 영장류에서 매우 중요 - 시각의 메시지는 색채, 자세, 외형, 운동 등에 이루어짐 - 하나의 시각 메시지가 여러 방법을 통해 전달 - 공격적인 침팬지는 상대방을 노려보거나 이빨을 내놓고 으르렁거림 - 시각 표현은 동물에 따라 영구적인 형태로 발전 ; 수꿩의 화려한 색깔, 만드릴원숭이의 얼굴 - 시각은 거리에 비례해 약해지기 때문에 원거리에는 적합하지 않음

음성학적 의사소통 - 귀뚜라미나 여치 등은 날개를 비비거나 날개에 다리를 비벼내는 마찰음을 냄 - 이런 소리에서 중요한 점은 장단이며 새나 포유류의 소리에서는 음율의 고저 내지 음색이 중요 - 토끼는 땅을 두드리고 고릴라는 가슴을 치고 딱따구리는 나무에 구멍을 내면서 소리를 냄 - 개구리와 두꺼비는 텃세권을 주장하거나 짝을 지을 때 소리를 이용 - 소리의 빈도, 크기, 시간, 음색의 질 등의 변화를 통해 많은 정보를 함유 - 단점은 환경에 다른 소음이 존재할 때는 심한 제약을 받음

화학적 의사소통 - 개미의 페로몬 ( 동일 종내의 타 개체의 행동에 영향을 주는 물질의 총칭 ) - 여왕벌은 여왕물질을 분비하여 일벌 암컷이 자라는데 먹이로 사용되며 일벌의 생식 능력 발달 을 억제시킴 - 화학신호는 매우 적은 양으로도 대단히 커다란 효과를 갖는다는 장점 - 포식자에게 자기를 노출시키는 단점

의사소통과 식별 - 의사소통의 중요한 역할은 서로의 존재를 인식한다는 것 - 개체든 집단이든 간에 의사소통은 한 동물이 다른 동물을 식별하는 수단 종의 식별 - 다른 동물과 자기와 같은 종을 식별 ; 생식에 있어서 중요 - 일반인은 구별하기 어려운 두 종이 한 장소에 서식 ; 붉은배딱따구리와 노랑머리딱다구리 - 두 종들은 자기 종을 식별하는데 문제가 없음

개체의 식별 - 갈매기는 짝의 모습이나 울음소리를 이용해 자기의 짝을 구별 ( 우리는 똑같이 보여도 ) - 집단생활에 있어서 자기 짝을 찾는 것이 중요하며 새끼를 기를 수 있음 - 아프리카 들개의 경우 새끼를 부양하고 있는 여러 암컷 중 자기 짝에게만 반추한 먹이를 줌 - 남아프리카의 그누영양은 새끼가 출생한 지 몇 시간 내에 자기 새끼의 냄새를 구별 - 갈색제비는 자기 새끼의 소리를 알아들음 - 개체군에서의 순위세 (dominance hierarchy)

근친 식별 - 근친 식별할 수 있는 개체들은 근친에게 특별한 행동 배려를 하고 근친과의 경쟁을 의도적으로 피하며 육식동물인 경우 근친끼리는 잡아먹지 않음 - 근친 교배를 피할 수 있음 - 근친끼리 모여 살아 서로 잘 알 수 있는 기회 제공 - 개체는 자신이나 또는 근친의 특별한 형질을 식별 - 근친 식별을 할 수 있는 유전자를 갖고 태어남

적대 행동 - 공격이나 위협, 또는 복종 행위 등 광범위한 행동 양상 싸움 - 싸움은 개개 같은 먹이를 놓고 경쟁 상태에 있는 개체간에 발생 - 짝짓기에 대한 경쟁은 같은 종내의 동성간에 일어남 - 노랑머리딱따구리와 붉은배딱따구리는 자기들 영토에서 서로를 쫒아내기 위한 종간 싸움 - 같은 종인 경우에는 보통 살상은 피함

사회적 행동 - Jane Goodall; “ 홀로 있는 침팬지는 침팬지가 아니다 ” 협동 - 종내 또는 종간 사이에서 모두 발생 - 코뿔소와 진드기잡이새 - 히말리야 산록의 야크의 집단생활 - 새, 늑대, 아프리카 들개, 재칼, 하이에나 등의 집단 사냥 - 꿀벌 군체

공생 - 공생 ; 두 개의 종이 아주 긴밀한 관계를 맺고 사는 경우 - 상리공생 ; 공생 관계에 있는 종들이 모두 다 이로운 관계 - 소는 소화기관내에 섬유를 분해하는 효소를 생산하는 세균을 가짐 - 편리공생 ; 한 종에게는 득이 되지만 다른 한 종에게는 득도 실도 없는 공생 관계 - 소와 황로의 관계 - 갈매기와 육식성 어류의 관계

이타주의 (altruism) - 한 개체가 자기를 희생하면서 다른 개체를 이롭게 하는 행위 - 임산모 - 근친선택 (kin selection) 년 해밀턴는 꿀벌이나 종이벌레 같은 계급사회를 가진 사회성 곤충에 대해 연구 - 상호이타주의 ; 모든 이타주의적 행위가 결국 되돌아올 어떤 이익을 기대하면서 이루어짐 - 트리버스는 상호이타주의가 인간 진화의 결정적인 열쇠라고 주장

사회생물학 - 진화의 원리를 동물의 사회 행동 연구에 접목시킨 학문 - 집단섭식 ; 동물 집단의 행동은 한 개체가 홀로 먹이를 찾는 것보다 더울 효과적일 수 있음 - 집단방어 ; 집단은 단순히 많은 수가 모여 있다는 사실만으로도 포식동물을 혼란에 빠뜨림 - 이기적 무리의 효과 ; 포식자에게 잡힐 확률을 다른 피식자를 방패로 삼아 그 기회를 줄임 - 경계의 증가 ; 눈이나 귀가 많으면 많을수록 포식자의 접근을 잘 경계할 수 있음 - 생식적 조정 ; 집단이 동시에 출산하도록 생식 활동을 조정 - 어미와 새끼 간의 상호 이익 ; 출생 후 새끼들은 어미와 함께 일정한 기간을 지나는데 이것이 생 존과 번식을 훨씬 유리하게 함