개체군 생존곡선 (Survivorship Curve)

생물학
한 줄 정의: 한 개체군이 태어난 순간부터 나이가 들어감에 따라 몇 마리가 살아남는지를 그래프로 나타낸 것으로, 죽음이 언제 주로 일어나는지를 보여줍니다.

쉽게 풀면

같은 시기에 태어난 동물 1,000마리를 계속 추적해서 "나이별로 몇 마리가 살아있는지"를 그래프로 그리면 크게 세 가지 모양이 나타납니다. I형은 사람처럼 어릴 때는 거의 죽지 않다가 노년에 사망이 몰리는 곡선이고, II형은 새처럼 나이와 상관없이 일정한 비율로 꾸준히 죽어나가는 곡선이며, III형은 물고기나 곤충처럼 알이나 새끼 때 대부분이 죽고 그 고비를 넘긴 소수만 오래 사는 곡선입니다. 이 세 곡선은 개체군의 성장 곡선이 "개체 수가 시간에 따라 얼마나 늘어나는가"를 보여주는 것과 달리, "한 세대 안에서 나이에 따라 죽음이 언제 집중되는가"를 보여준다는 점에서 서로 다른 질문에 답하는 그래프입니다.

왜 중요한가

생존곡선의 유형은 한 종이 언제 가장 취약한지를 보여주기 때문에, 개체군생태학에서 종의 생활사 전략과 번식 전략(적은 새끼를 정성껏 돌보는지, 많은 새끼를 낳아 확률에 맡기는지)을 해석하는 기초 자료로 활용됩니다. 또한 멸종위기종의 보전생물학 연구에서는 어느 생애 단계의 사망률을 낮추는 것이 개체군 회복에 가장 효과적인지를 판단하는 근거로도 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"조사된 개체군의 생존곡선(survivorship curve)은 초기 사망률이 높은 III형 패턴을 보였다."

이 문장은 "이 종은 태어난 직후나 어린 시기에 개체 대부분이 죽고, 그 시기를 버텨낸 소수만 이후 오래 생존하는 특징을 보였다"는 뜻입니다.

"장기간 개체 표식 조사를 통해 작성한 산양 개체군의 생존곡선은 어린 개체와 노년 개체 모두에서 사망률이 높게 나타나는 I형에 가까운 패턴을 보였다."

대형 포유류를 다루는 야생동물생태학 연구에서는 표식-재포획 조사로 오랜 기간 개체를 추적해 생존곡선을 작성하며, 이를 통해 개체군 관리 정책에 필요한 정보를 얻습니다.

"보전생물학 연구는 해당 어종의 생존곡선이 극단적인 III형 패턴을 보인다는 점에서, 초기 치어 생존율을 높이는 서식지 관리가 개체군 회복에 가장 효과적인 전략일 수 있음을 제시하였다."

수산학·보전생물학에서는 생존곡선의 형태를 근거로 어느 생애 단계에 보호 자원을 집중해야 개체군 회복 효과가 가장 큰지를 논의합니다.

조금 더 깊게 보면

실제 자연 개체군의 생존곡선은 I형, II형, III형이라는 세 가지 이상형 중 어느 하나에 정확히 들어맞기보다, 생애 단계별로 서로 다른 패턴이 섞인 복합적인 모습을 보이는 경우가 많습니다. 생존곡선을 작성하려면 특정 시점에 태어난 개체 집단(코호트)을 시간에 따라 추적하는 코호트 생명표(cohort life table)나, 한 시점에 여러 연령대의 개체를 동시에 조사하는 정태 생명표(static life table) 같은 방법으로 나이별 생존율 자료를 먼저 확보해야 합니다.

주의할 점

생존곡선은 통계학에서 임상시험 환자의 생존 기간을 추적할 때 쓰는 카플란-마이어 곡선과 이름은 비슷하지만 다른 개념입니다. 생물학의 생존곡선은 한 개체군과 군집의 나이별 사망 패턴을 보여주는 생태학 그래프인 반면, 카플란-마이어 곡선은 관찰이 중도에 끊긴 대상까지 포함해 생존 확률을 추정하는 의학·통계 기법이므로 논문에서 어느 맥락으로 쓰였는지 구분해야 합니다.

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