국제 학술지 Nature Ecology and Evolution에 발표된 연구에 따르면, 한 해 동안 애벌레의 심한 공격을 받은 참나무는 이듬해 봄철 새싹이 돋는 시기를 약 3일 늦춘다. 이러한 지연은 갓 부화한 애벌레 유충이 먹이를 얻지 못하게 하여 생존율을 급감시킨다. 동시에 참나무의 잎 손상은 절반 이상 줄어든다.
연구에서 측정한 내용
이 연구는 2년 연속으로 참나무와 이를 먹고 사는 애벌레를 추적했다. 첫해에 나무들은 심한 잎 손상을 입었다. 이듬해 봄이 되자 같은 나무들은 평소보다 약 3일 늦게 새싹을 틔웠다. 달력상으로는 작은 변화지만, 애벌레의 삶에서는 큰 차이다. 애벌레 유충은 새싹이 돋는 시기와 정확히 맞춰 부화하며, 첫 먹이로 어리고 부드러운 잎에 의존한다.
유충이 나타날 때쯤, 그들이 필요로 하는 잎은 없었다. 연구에 따르면 이러한 불일치로 애벌레 생존율은 급격히 떨어졌다. 반면 나무들은 지연이 없었을 때와 비교해 잎 손상이 절반 이상 줄었다.
타이밍에 새겨진 피드백 루프
이 발견은 참나무와 이를 먹는 곤충 사이의 관계에 내재된 피드백 루프를 시사한다. 애벌레가 많았던 해는 나무에 일시적인 피해를 주는 데 그치지 않는다. 이듬해 봄에 나무가 덜 취약해지도록 준비시키는 것으로 보인다. 메커니즘은 타이밍이다. 나무는 일정을 바꾸지만, 좁은 시기에 묶여 있는 애벌레는 그만큼 빠르게 적응하지 못한다.
이는 숲 바닥을 넘어서는 중요성을 지닌다. 애벌레는 둥지를 트는 새들에게 중요한 먹이원이며, 새들은 애벌레 최성기와 번식 시기를 맞춘다. 새싹이 돋는 시기가 3일 늦춰지고 그에 따라 유충 수가 급감하면 먹이사슬 위로 파급될 수 있다. 이 연구는 그러한 연쇄 효과를 측정하지는 않았지만, 문서화한 타이밍 불일치는 생태학자들이 주의 깊게 지켜보는 종류의 교란이다.
3일이 큰 의미인 이유
3일은 별것 아닌 것처럼 들린다. 그러나 계절적 타이밍을 연구하는 현상학에서는 한 끼 식사와 빈 가지의 차이다. 참나무 새싹과 애벌레 부화는 온대림에서 가장 긴밀하게 동기화된 사건 중 하나다. 유충은 잎이 단단해지고 영양가가 떨어지기 전에 먹을 수 있는 짧은 기회를 가진다. 이 시기를 놓치면 대부분 살아남지 못한다.
나무의 반응은 한 계절 안에서만이 아니라 계절을 넘나드는 방어처럼 보인다. 독소를 만들거나 잎을 단단하게 하는 대신, 참나무는 사실상 식탁을 옮긴다. 애벌레가 도착하면 접시는 비어 있다. 그 결과 애벌레 수는 급감하고 나무의 부담은 가벼워진다.
아직 밝혀지지 않은 점
이 연구는 나무가 애벌레가 많았던 해를 어떻게 감지하고 그 신호를 이듬해 봄까지 전달하는지 설명하지 않는다. 그 단서가 새싹에 저장되는지, 목질부에 있는지, 아니면 다른 곳에 있는지는 연구가 남긴 질문이다. 이 효과가 얼마나 오래 지속되는지, 또는 다양한 참나무 종과 기후에서도 유지되는지는 명확하지 않다.
데이터가 보여주는 것은 나무의 1년 지연이 두 가지 이득을 준다는 점이다. 살아남는 애벌레가 줄고, 살아남은 나무는 그렇지 않았을 때보다 잎 면적 손실을 절반 이하로 줄인다. 산림 건강을 추적하는 이들에게 다음 질문은 새싹을 더 일찍 돋게 할 수 있는 기후 온난화가 이 타이밍 방어를 약화시킬지 강화시킬지다. 이 연구의 3일 지연은 연구자들이 주시할 수치를 제공한다.
