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Strategic Sex - Beluga Whales
Beluga whales in the High Arctic during summer. A group of beluga whale bulls in a bay, followed by two cow-calf pairs in a shallow river estuary. An all-male group of beluga whale bulls swims alongside a female with a young calf, showing the size differen
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플로리다 애틀랜틱 대학교Florida Atlantic University 제공
알래스카 브리스톨 만 얼음처럼 차가운 바닷물 속에서, 새로운 연구는 소수의 흰고래beluga whales(Delphinapterus leucas) 개체군이 놀라운 전략을 통해 어떻게 긴 여정을 견뎌내는지를 밝혀냈다.
바로 여러 마리 수컷과 수년에 걸쳐 짝짓기를 하는 것이다.
장기간의 유전학 연구, 관찰 및 면밀한 분석을 통해 북극에서 가장 관찰하기 어려운 고래 중 하나인 흰고래에 대한 가장 심층적인 통찰력을 얻을 수 있게 되었다.
흰고래는 과학자들이 관찰하기 어려운 환경에 살기에 야생에서 짝을 선택하고, 짝짓기 경쟁을 하고, 새끼를 기르는 방식에 대해서는 알려진 바가 놀랍도록 적다.
연구 방법 및 개체군 정보
플로리다 애틀랜틱 대학교 하버 브랜치 해양 연구소arbor Branch Oceanographic Institute 연구진은 알래스카 주 어류 및 야생동물국, 그리고 알래스카 노스 슬로프 자치구 야생동물 관리국과 협력을 통해 야생 벨루가 고래의 짝짓기 방식, 어떤 개체가 새끼를 낳는지, 그리고 이러한 번식 전략이 유전적 다양성과 근친교배에 어떤 영향을 미치는지 최초로 밝혀냈다.
13년이 넘는 기간 동안 연구진은 브리스톨 만Bristol Bay에 서식하는 623마리 흰고래로부터 유전자 샘플을 채취하는 동시에 사회적 집단 형성 양상과 연령을 관찰했다.
이 개체군은 약 2,000마리로 구성되며, 다른 개체군과 접촉이 거의 없어 고립된 생활을 하기에 독자적인 개체군으로서 연구할 수 있는 특별한 기회를 제공한다.
흰고래는 수명이 길기 때문에 연구진은 일생 전체가 아닌 단기적인 짝짓기 전략, 즉 한 번의 번식기 또는 몇 년에 걸쳐 일어나는 일에 초점을 맞췄다.
그들은 브리스톨 만 흰고래가 일부다처제(한 수컷이 여러 암컷과 짝짓기하는 경우), 일처다부제(한 암컷이 여러 수컷과 짝짓기하는 경우), 또는 일부다처남생제(수컷과 암컷 모두 여러 배우자를 두는 경우)인지 여부를 확인하고자 했다.
짝짓기 전략에 대한 주요 연구 결과
해양과학 분야 학술지 Frontiers in Marine Science에 발표된 이 연구는 흰고래 개체군이 매우 전략적인 짝짓기 방식, 즉 일부다처제를 시행한다는 사실을 밝혀냈다. [아직 논문 링크가 걸리지 않는다.]
수컷과 암컷 모두 여러 해에 걸쳐 여러 수컷과 짝짓기를 한다.
개체 간 번식 성공률 차이는 소수 개체에 좌우되는 것이 아니라, 전체적으로 적당한 수준이다.
이러한 '짝 바꾸기'는 이복형제자매를 많이 만들고 친형제자매는 적게 만들어 근친교배 위험을 줄이고, 개체군의 작은 규모와 고립에도 불구하고 유전적 다양성을 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
플로리다 애틀랜틱 대학교 하버 브랜치 캠퍼스 야생동물 진화 및 행동학 연구 교수이자 내셔널 지오그래픽 탐험가인 그렉 오코리-크로우Greg O'Corry-Crowe 박사는 "이 연구가 매우 흥미로운 이유는 북극 흰고래에 대한 우리의 오랜 통념을 뒤집기 때문"이라고 말했다.
"수컷은 암컷보다 훨씬 크고 어미와 새끼와 함께 보내는 시간이 적어 보이므로, 과학자들은 벨루가가 수컷들이 짝짓기 경쟁에 많은 시간을 보내고 소수 우세한 수컷이 대부분의 새끼를 낳는 고도의 일부다처제일 것이라고 생각했습니다. 하지만 우리의 연구 결과는 전혀 다른 이야기를 들려줍니다. 단기적으로 볼 때, 수컷은 중간 정도의 일부다처제 성향을 보입니다."
"한 가지 설명은 벨루가 고래의 놀라운 장수에 있다고 생각합니다. 벨루가 고래는 100년 이상 살 수 있습니다. 수컷들은 한 번 번식기에 치열하게 경쟁하기보다는 여러 해에 걸쳐 번식 활동을 분산시키는 장기적인 전략을 펼치는 것으로 보입니다. 이는 '서두르지 마세요, 세상에는 물고기가 많습니다'라는 전략과 같습니다."
암컷의 전략과 번식 성공
한편, 이번 연구 결과는 암컷 또한 그에 못지않게 흥미로운 번식 전략이 있음을 보여준다.
암컷은 한 마리 수컷과만 짝짓기를 하는 대신, 번식기마다 짝을 자주 바꾼다.
이러한 행동은 일종의 위험 관리 역할을 하여, 암컷이 질이 떨어지는 수컷과의 짝짓기를 피하고 건강하고 유전적으로 다양한 자손을 낳을 가능성을 높이는 데 도움이 될 수 있다.
"이는 암컷의 선택이 수컷 간 경쟁만큼이나 번식 성공에 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여주는 놀라운 사례입니다."
오코리-크로우 교수 말이다.
"이러한 전략은 암컷이 다음 세대에 대한 통제력을 행사하고 종의 진화 궤적을 형성하는 미묘하지만 강력한 방식을 보여줍니다."
흥미롭게도 연구진은 수컷과 암컷 모두에서 특정 시점에 새끼를 낳은 개체 수에서 나이 든 개체와 젊은 개체 사이에 차이가 없다는 것을 발견했다.
그러나 나이 든 어미가 어린 어미보다 더 많은 새끼를 살아남게 했는데, 이는 경험, 신체 상태, 그리고 짝 선택이 번식 성공률을 높이는 요인임을 시사한다.
대부분의 성체(수컷과 암컷 모두)는 한 번에 소수의 새끼만 낳았는데, 이는 암컷의 번식 속도가 느리고 수컷이 매년 소수의 새끼만 낳는다는 사실을 반영한다.
보존에 대한 시사점 및 지역사회 참여
이 연구는 특히 소규모 또는 고립된 개체군 보존에 짝짓기 체계를 고려하는 것이 중요하다는 점을 강조한다.
일부다처제 체계에서는 짝 선택, 파트너 교체, 그리고 번식 기회 공유를 통해 유전자가 더욱 고르게 퍼져 유전적 다양성을 유지하고 근친교배를 제한하며, 작은 유효 개체군 크기로 인한 부정적인 영향을 상쇄한다.
이는 소수 개체만 번식할 경우 발생할 수 있는 유전적 부동을 완화하는 데 도움이 된다.
"이러한 역학을 이해하는 것은 보존에 중요합니다. 소수의 수컷이 대부분의 새끼를 낳는다면, 유효 개체군 크기는 실제로 존재하는 고래의 수보다 훨씬 작아집니다." 오코리-크로우(O'Corry-Crowe)는 말했다.
"이러한 유전적 다양성 손실은 근친교배 위험을 증가시키고 개체군의 환경 변화 적응 능력을 감소시킵니다. 빈번한 짝 교체와 낮은 번식 '불균형', 그리고 가까운 친척과의 짝짓기를 적극적으로 피하는 것은 상대적으로 작은 개체군의 유전적 건강을 유지하는 효과적인 전략이 될 수 있습니다."
이 연구의 동기는 상당 부분 브리스톨 베이의 원주민 공동체에서 비롯되었다.
이들은 과학자 팀과 협력하여 연구를 수행하고, 변화하는 북극 및 아북극 지역에서 흰고래를 보호하고 공동 관리하는 수단으로 과학 연구와 원주민 지식을 결합했다.
이들의 협력은 프로젝트의 성공에 매우 중요한 역할을 했다.
"우리는 결코 안심할 수 없습니다. 소규모 개체군은 여전히 유전적 침식의 위험에 직면해 있습니다. 하지만 흰고래의 짝짓기 전략은 자연의 회복력을 보여주는 증거이며, 어떤 종이든 소규모 개체군을 보존하고 복원하기 위해 노력하는 사람들에게 희망을 줄 수 있다는 점에서 낙관적일 수 있습니다."
오코리-크로우(O'Corry-Crowe)는 말했다.
이 연구의 공동 저자는 아래와 같다.
Lori Quakenbush, Alaska Department of Fish and Game, Arctic Marine Mammal Program; Tatiana Ferrer, coordinator of research programs, FAU Harbor Branch; and John J. Citta, Ph.D., and Anna Bryan, Alaska Department of Fish and Game, Arctic Marine Mammal Program.
Publication details
Mating systems, parentage, and reproductive success of beluga whales in Bristol Bay, Alaska, Frontiers in Marine Science (2026). DOI: 10.3389/fmars.2025.1707758
Journal information: Frontiers in Marine Science
Provided by Florida Atlantic University
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