소멸채무

Extinction debt

생태학에서, 멸종 부채는 과거의 사건들로 인한 미래의 종의 멸종이다.걷기와 회복 없는 생존이라는 말은 같은 [1]생각을 표현한다.

멸종 부채는 서식지의 파괴와 같은 종에 대한 영향과 종족의 궁극적인 소멸 사이의 시간 지연 때문에 발생한다.예를 들어, 새로운 나무의 생식이 불가능해진 후에도 장수하는 나무는 몇 년 동안 생존할 수 있고, 따라서 멸종될 수도 있다.엄밀히 말하면, 멸종 부채는 일반적으로 한 종의 전망보다는 멸종할 가능성이 있는 지역의 종 수를 의미하지만, 구어로는 지연된 멸종 발생을 의미한다.

소멸채무는 국지적일 수도 있고 전지구적일 수도 있지만 관찰과 모델화가 용이하기 때문에 대부분의 예는 국지적이다.그것은 매우 특정한 서식 조건을 가진 장수 종과 종에서 발견될 가능성이 가장 높다.[2]멸종 부채는 보존에 중요한 의미를 가지고 있는데, 이는 비록 지속적인 영향이 멈추더라도 과거의 서식지 파괴로 인해 종들이 멸종할 수 있고, 현재의 보존량이 그들을 점유하고 있는 종들을 유지하기에 충분하지 않을 수 있다는 것을 의미하기 때문이다.서식지 복구와 같은 개입은 멸종 부채를 역전시킬 수 있다.

이민자 신용은 부채 소멸의 귀결이다.생태계 [3]복원 등의 사건 발생 후 해당 지역으로 이주할 가능성이 있는 종의 수를 말한다.

용어.

멸종 채무라는 용어는 데이비드 틸먼, 로버트 메이, 클라렌스 리먼, 마틴 [4]노웍의 논문에서 처음 사용되었지만, 제러드 다이아몬드는 1972년 [5]유사한 현상을 묘사하기 위해 "완화 시간"이라는 용어를 사용했다.

멸종 부채는 또한 감염된 종을 언급할 때 죽은 분지 걷기와 회복[1] 없이 살아남는다는 용어로도 알려져 있다."죽은 흙덩어리 걷기"라는 문구는 2001년[1] 데이비드 자블론스키가 사형수의 사형실로의 마지막 걸음을 뜻하는 미국 교도소 속어에 바탕을 둔 영화인 "죽은 흙덩어리 걷기"[6]를 언급하기 위해 만든 것이다."죽은 흙덩어리 걷기"는 그 이후 [7][8]대멸종의 여파에 대한 다른 과학자들의 글에 등장하고 있다.

생물 다양성에 대한 위협에 대한 논의에서, 멸종 부채는 기후 변화의 "기후 약속"과 유사하다. 기후 변화는 관성이 온실 가스가 더 이상 배출되지 않더라도 수 세기 동안 지구를 계속 따뜻하게 할 것이라고 말한다.마찬가지로, 현재의 멸종은 인간이 종에 미치는 영향이 멈춘 후에도 오랫동안 지속될 수 있다.

원인들

자블론스키는 대멸종 [1]이후 화석 기록에서 최소한 네 가지 패턴을 알아냈다.

(1) 회복 없는 생존
'죽은 흙덩어리 산책'이라고도 불린다.멸종하거나 위태롭고 사소한 생태적 틈새로 전락하는 집단
(2) 좌절과의 연속성
멸종 사건 때문에 방해받았지만 곧 이전 궤도로 계속 이어지는 패턴
(3) 중단 없는 연속성
거의 중단 없이 계속되는 대규모 패턴
(4) 무제한 다양화
백악기 말기 멸종 사건 이후의 포유동물에서와 같이 다양성과 종의 풍부함의 증가

멸종 부채는 멸종과 같은 많은 동인들에 의해 야기된다.멸종 부채의 가장 잘 알려진 요인은 서식지 조각화와 서식지 [2]파괴이다.이것들은 새로운 서식지로의 이주를 통해 종의 생존 능력을 감소시킴으로써 멸종 부채를 야기한다.평형상태에서, 한 종은 하나의 서식지 지역에서 멸종될 수 있지만 다른 지역으로 흩어질 수 있기 때문에 계속 생존할 수 있다.그러나 다른 패치가 파괴되거나 조각화 때문에 접근이 불가능하기 때문에, 이러한 "보험" 효과는 감소되고 종족은 결국 멸종할 수 있다.

오염은 또한 종의 출생률을 낮추거나 개체수가 천천히 [9]감소하도록 사망률을 증가시킴으로써 멸종 부채를 야기할 수 있다.멸종 부채는 또한 침입종이나[10] 기후 변화에 의해 야기될 수 있다.

멸종 부채는 상호주의 종들의 상실로 인해 발생할 수도 있다.뉴질랜드에서는 1870년 수분조류의 국지적인 멸종으로 관목종인 Rhabdothamnus solandri의 번식이 장기적으로 감소하여 이 새들이 씨앗을 생산해야 합니다.그러나, 그 식물은 성장이 느리고 수명이 길기 때문에, 그 개체수는 [11]지속된다.

자블론스키는 해양 무척추동물의 멸종률이 대멸종 전 단계보다 대멸종 후 단계(대개 200만 년에서 1000만 년)에서 상당히 높다는 것을 발견했다.그의 분석은 해양 연체동물이 화석의 가장 풍부한 집단을 구성하기 때문에 표본오차를 일으킬 가능성이 가장 낮기 때문에 해양 연체동물에 초점을 맞췄다.Jablonski는 다음 두 가지 가능한 설명이 더 연구할 가치가 있다고 제안했다.

  • 멸종 후 물리적 환경은 "죽은 군락지 보행"에 불리한 면에서 멸종 전 환경과 달랐다.
  • 대멸종에서 회복된 후 발달한 생태계는 죽은 군락의 [6]보행에 덜 유리했을 수도 있다.

타임 스케일

소멸 부채의 "상환" 기간은 매우 길 수 있습니다.10,000년 전 마지막 빙하기가 끝날 무렵에 서식지를 잃었던 섬들은 그 [5]결과 여전히 종을 잃고 있는 것으로 보인다.파나마 지협 화산 폭발로 인해 미세 해양 생물인 브리오조가 멸종한 것으로 나타났다.이 사건은 3-450만년 전에 태평양에서 카리브해로 영양소의 흐름을 차단했다.브리오조아 개체수는 이 시기에 심각하게 감소했지만, 이 종의 멸종에는 1백만 년에서 2백만 년이 [12]더 걸렸다.

인간의 행동으로 인한 소멸채무는 기간이 짧다.열대우림 파편화로 인한 조류의 국지적 멸종은 수년 또는 [13]수십 년에 걸쳐 일어나는 반면, 파편화된 초원의 식물들은 50-100년 [14]동안 지속되는 부채를 보여준다.파편화된 온대 숲의 나무 종은 200년 이상의 [15]빚을 지고 있다.

이론적 전개

메타포메이션 모델의 기원

틸만 등은 종의 메타 개체군의 수학적 생태계 모델을 사용하여 멸종 부채가 발생할 수 있음을 입증했다.메타 개체군은 별도의 서식지나 섬에 살지만, 이 지역들 사이의 이주를 통해 상호작용하는 여러 종의 개체군이다.이 모델에서, 종들은 패치에서의 무작위적인 국지적 멸종과 새로운 패치의 군집화 사이의 균형을 통해 지속된다.틸만 등종들이 더 이상 그들을 지탱할 충분한 서식지를 갖지 못한 후에도 오래 지속될 것이라고 예측하기 위해 이 모델을 사용했다.열대 나무 종의 멸종 부채를 추정할 때, 모델은 50-400년 [4]동안 지속될 부채를 예측했다.

원래의 멸종 부채 모델의 기초에 있는 가정들 중 하나는 종의 경쟁 능력과 군집화 능력 사이의 균형이었다.즉, 다른 종과 잘 경쟁하고 한 지역에서 지배적이 될 가능성이 높은 종은 진화적인 균형 때문에 새로운 서식지를 개척할 가능성이 적다.이 가설의 함축적 의미 중 하나는 다른 종들보다 더 흔할 수 있는 더 나은 경쟁자들은 희귀하고 덜 경쟁적이며 더 잘 분산된 종들보다 멸종될 가능성이 더 높다는 것이다.많은 생태계에서 이러한 균형에 대한 증거는 거의 없고, 많은 경험적 연구에서 지배적인 경쟁자들은 [16]멸종할 가능성이 가장 낮았기 때문에, 이것은 모델의 가장 논란이 많은 구성요소 중 하나이다.나중에 모델을 수정한 결과, 이러한 트레이드오프 가정은 완화될 수 있지만 이론이 [17]작동하기 위해서는 부분적으로 존재해야 한다는 것을 보여주었다.

기타 모델 개발

추가 이론 연구는 소멸 부채가 다양한 상황에서 다른 메커니즘과 다른 모델 가정 하에서 발생할 수 있다는 것을 보여주었다.원래 모델은 섬과 같은 작고 고립된 서식지의 시스템에서의 서식지 파괴의 결과로 멸종 빚을 예측했다.이후 모델에 따르면, 숲의 화전 농업과 같이 서식지의 넓은 영역 내의 작은 지역에서 서식지 파괴가 발생하는 시스템에서 멸종 부채가 발생할 수 있으며,[9] 오염 물질로부터의 종의 성장 감소로 인해 발생할 수도 있다.그러나 멸종 부채의 예측 패턴은 모델마다 다르다.예를 들어, 화전 농업과 유사한 서식지 파괴는 가난한 식민지 개척자보다는 희귀 종에 영향을 미치는 것으로 생각된다.확률성 또는 모집단의 무작위 변동을 포함하는 모델은 기존 [18]모델과 다른 시간 척도에 걸쳐 발생하는 소멸 부채를 보여준다.

가장 최근에, 멸종 부채는 중립 이론에서 도출된 사용 모델을 통해 추정되었다.중립 이론은 위에서 설명한 메타포메이션 모델과 매우 다른 가정을 가지고 있다.종들의 풍부함과 분포는 개별 종들의 특성을 고려하지 않고 무작위적인 과정을 통해 완전히 예측될 수 있다고 예측한다.소멸채무는 이처럼 다른 가정하에서 모델에서 발생하므로 다양한 종류의 모델에 대해 견실하다.중립 이론에서 파생된 모형들은 많은 새들의 멸종 시기를 성공적으로 예측했지만, 매우 작거나 매우 큰 공간 [19]규모에서는 낮은 성능을 보였다.

수학적인 모델들은 또한 멸종 부채가 큰 서식지의 영향(시스템이 평형에서 더 멀리 이동할 것이기 때문에)에 대응하여 발생한다면, 그리고 종들이 오래 산다면, 멸종 부채가 더 오래 지속될 것이라는 것을 보여주었다.또한 멸종 한계점 바로 밑, 즉 개체수 수준이나 서식지 점유율 바로 밑의 종들은 장기적으로 멸종 빚을 지게 될 것이다.마지막으로, 멸종 부채는 많은 작은 [20]서식지보다는 몇 개의 큰 서식지가 있는 환경에서 더 오래 지속될 것으로 예측된다.

검출

멸종 부채는 발견하고 측정하기가 어렵다.멸종 채무를 일으키는 과정은 본질적으로 느리고 변동성이 매우 높으며, 멸종에 가까운 종의 극소수를 찾거나 세는 것은 어렵습니다.이러한 문제들 때문에, 대부분의 소멸 부채 척도는 매우 [2]불확실하다.

실험 증거

멸종채무를 발생시키는 것의 논리적, 윤리적 어려움 때문에, 통제된 실험에서 멸종채무에 대한 연구는 거의 없다.그러나 이끼 서식지에 사는 곤충들의 실험 결과, 멸종 부채는 서식지가 파괴된 후에 발생한다는 것이 입증되었다.이러한 실험에서,[13] 서식지의 파괴에 따라 종들이 멸종하는 데 6개월에서 12개월이 걸렸다.

관측 방법

장기 관찰

비교적 짧은 시간(수년에서 수십 년)에 걸쳐 균형에 도달하는 멸종 부채는 서식지에 대한 영향 이후 시간에 종 수의 변화를 측정함으로써 관찰될 수 있다.예를 들어, 아마존 열대우림에서, 연구원들은 숲이 [21]벌채된 후 조류 종이 사라지는 속도를 측정했다.그러나 단기 소멸 부채조차 균형에 도달하는 데 몇 년에서 수십 년이 걸릴 수 있기 때문에, 그러한 연구는 수 년이 걸리고 좋은 데이터는 드물다.

과거와 현재의 비교

멸종 부채에 대한 대부분의 연구는 종의 수를 과거의 서식 패턴과 현재의 서식 패턴과 비교한다.만약 종의 현재 개체수가 현재보다 과거의 서식지 패턴과 더 밀접하게 관련되어 있다면, 멸종 부채는 아마도 설명일 것이다.멸종 부채의 크기(즉, 멸종할 가능성이 있는 종의 수)는 이 [2]방법으로는 추정할 수 없다.

현재뿐만 아니라 과거의 종 개체군에 대한 정보를 가지고 있다면 멸종 부채의 규모를 추정할 수 있다.종과 서식지의 관계를 이용하여 현재 예상되는 종의 수를 예측할 수 있다.이 추정치와 실제 종의 수 사이의 차이는 멸종 [2]부채이다.

이 방법은 과거 종과 그들의 서식지가 평형 상태에 있었다는 가정을 필요로 하는데, 이것은 종종 알려지지 않았다.또, 서식지와 종수를 같게 하기 위해서 사용되는 공통의 관계는 종-면적 곡선이지만, 종-면적 곡선은 메타 개체군 베이스 모델과는 매우 다른 메커니즘에서 발생하기 때문에, 이와 같이 측정된 멸종 부채는 메타 개체군 모델의 [9]예측과 일치하지 않을 수 있다.서식지와 종의 수 사이의 관계는 또한 많은 종의 [15]행동을 독립적으로 시뮬레이션하는 훨씬 더 복잡한 모델로 나타낼 수 있다.

영향을 받은 서식지와 자연 그대로의 서식지의 비교

과거의 종 수나 서식지에 대한 데이터를 구할 수 없다면, 두 개의 다른 서식지를 비교함으로써 종의 빚을 추정할 수 있습니다. 하나는 대부분 온전하고 다른 하나는 개간된 지역이고 더 작고 더 조각난 지역입니다.그런 다음 종과 온전한 서식지의 서식 조건의 관계를 측정할 수 있고, 이것이 평형을 나타낸다고 가정하면, 그것을 사용하여 개간된 서식지의 종의 수를 예측할 수 있다.만약 이 예측이 개간된 서식지의 실제 종 수보다 낮다면, 그 차이는 멸종 [2]부채를 나타냅니다.이 방법에는 과거와 현재를 비교하는 방법과 동일한 가정이 많이 필요합니다.

예

초원

유럽의 초원에 대한 연구는 과거와의 비교와 인간에 미치는 영향이 다른 현재의 시스템 간의 비교를 통해 멸종 부채의 증거를 보여준다.스웨덴의 초원의 종 다양성은 50년에서 100년 [14]전에 존재했던 더 연결된 풍경들의 잔재인 것으로 보인다.1930년대 이후 면적을 잃은 에스토니아 초원 지대의 17~70%가 [22]멸종할 것으로 추정된다.그러나 유사한 영향이 발생한 벨기에의 유사한 초원에 대한 연구는 소멸 [23]부채의 증거를 보여주지 않는다.이는 측정 규모나 풀 [24]종의 전문화 수준에 차이가 있기 때문일 수 있다.

포레스트

벨기에 플랑드시 브라반트의 숲은 1775년에서 1900년 사이에 발생한 삼림 벌채로 인한 멸종 부채의 증거를 보여준다.삼림 벌채를 경험하지 않은 영국의 유사한 숲에 기초한 종들의 상세한 모형은 오래 살고 느리게 성장하는 종들이 평형 모델이 예측하는 것보다 더 흔하다는 것을 보여주었고, 이는 그들의 존재가 지속되는 멸종 [15]부채 때문이라는 것을 보여준다.

스웨덴에서는 고대 숲의 파편에서 이끼의 일부 종이 멸종 빚을 지고 있다.하지만, 전문종이라기 보다는 서식지의 일반종인 지의류는 그렇지 않습니다.[25]

곤충들

에스토니아 서부 해안의 섬인 Saaremaa와 Muhu의 초원에 사는 나비 종들 사이에서 멸종 부채가 발견되었습니다.이 섬들의 나비 종 분포는 현재의 [26]서식지보다 과거의 서식지에 의해 더 잘 설명된다.

아조레스 제도의 섬들에서는 지난 600년 동안 95% 이상의 원시림이 파괴되었습니다.그 결과, 이 섬들의 절지동물의 절반 이상이 멸종 위기에 처해 있으며,[27] 많은 섬들이 종의 90% 이상을 잃을 가능성이 있다.

척추동물

아마존의 과거 삼림 벌채에서 멸종된 것 중 80~90%는 종과 지역 간의 관계에 기초한 모델링에 기초해 아직 발생하지 않았다.과거의 삼림 [28]벌채 때문에 2050년까지 각 2500km2 지역에서 약 6종의 국지적인 멸종이 예상된다.아마존 열대 우림의 새들은 인접한 숲을 작은 조각으로 쪼개버린 벌목 이후 12년 동안 지역적으로 계속 멸종되었다.그러나 서식지 [21]조각 사이의 공간에 숲이 다시 자라면서 멸종률은 느려졌다.

아프리카 국가들은 평균적으로 숲에 사는 영장류에게 30%의 지역 멸종 부채를 지고 있는 것으로 추정되고 있다.즉, 그들은 숲 서식지의 상실로 인해 미래에 숲 영장류 종의 30%가 멸종될 것으로 예상된다.이러한 멸종에 대한 시간 규모는 [29]추정되지 않았다.

역사적 종-면적 관계에 근거하여, 헝가리는 현재 자연보호구역이 [30]지원할 수 있는 것으로 생각되는 것보다 약 9종의 랩터를 더 보유하고 있다.

보존에의 응용 프로그램

많은 다른 생태계에서 멸종 부채의 존재는 보존에 중요한 영향을 미친다.이것은 추가적인 서식지 파괴나 다른 환경적 영향이 없을 때, 많은 종들이 여전히 멸종할 가능성이 있다는 것을 암시한다.기존 서식지의 보호는 종족을 [30]멸종으로부터 보호하기에 충분하지 않을 수 있다.하지만,[21] 멸종 부채의 장기 규모는 위의 아마존 숲새에서 멸종이 더디게 진행되었을 때 발생했던 것처럼,[2] 멸종을 막기 위해 서식지를 복구하는 것을 허용할 수도 있다.또 다른 예로, 록키산맥의 아주 작은 보호구역에 있는 회색곰들이 멸종할 가능성이 있다는 것이 밝혀졌지만, 이 발견으로 인해 개체 [31]수를 더 잘 지탱하기 위해 보호구역 네트워크를 변경할 수 있게 되었다.

멸종 부채 개념은 현재 서식지에 존재하는 종의 수가 미래에 종을 [25]부양할 수 있는 서식지의 능력을 측정하는 좋은 척도가 되지 않을 수 있기 때문에 종 보존을 위한 토지의 가치를 수정해야 할 수도 있다.멸종 부채는 멸종 문턱 부근에서 가장 오래 지속될 수 있기 때문에, 보존이 가장 [20]큰 혜택을 줄 수 있는 종의 멸종 위협을 감지하는 것이 가장 어려울 수 있다.

경제 분석에 따르면 현재뿐만 아니라 미래에도 서식지의 보존 가치를 파괴하기로 결정함에 따라 경영 의사결정 과정에 멸종이 포함되면 의사결정 결과가 달라진다.코스타리카에서는 현재 소멸 부채가 8천8백만 달러에서 4억6천7백만 [32]달러 사이일 것으로 추정된다.

대중문화에서

「 」를 참조해 주세요.

참조

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