먹이사슬 시뮬레이션! 곰이 사라지면 풀이 없어진다?! ‘생태계’의 미스터리 (Scratch)
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 실험이죠.
상상해 보세요. 만약 숲에서 무섭고 힘센 곰이 사라진다면, 그 숲은 평화롭고 풍요로운 낙원이 될까요? 놀랍게도 정답은 아니오입니다. 자연계는 보이지 않는 실로 복잡하게 연결되어 있어서, 단 한 종이 너무 늘어나거나 줄어드는 것만으로도 세상은 완전히 다른 모습으로 변해버리기 때문입니다.
오늘은 이 신비로운 생태계의 평형을 내 손으로 직접 다뤄볼 수 있는 디지털 실험실을 소개해 드릴까 합니다. 중학교 과학 시간에도 배우는 먹이 사슬과 먹이 그물 너머에 숨겨진 놀라운 드라마를 시뮬레이션으로 직접 체험해 보세요!
디지털로 재현하는 생명의 연결고리, 먹이 사슬
자연계에서 일어나는 생태계의 균형은 정말 복잡하고 흥미롭습니다. 하지만 실제로 곰 100마리를 늘리면 어떻게 될지 알아보기 위해 진짜 숲에서 실험을 할 수는 없겠죠. 이럴 때 유용한 것이 바로 PC나 태블릿으로 간편하게 실행할 수 있는 시뮬레이션 툴입니다. 이번에 아주 흥미로운 사이트 두 곳을 찾았습니다.
먼저 소개해 드릴 곳은 코딩 학습으로 익숙한 Scratch(스크래치)에 공개된 시뮬레이션입니다.
스크래치 사이트의 시뮬레이션에는 풀, 토끼, 곰 이렇게 세 종류의 생물이 등장합니다. 이 시뮬레이션의 가장 큰 장점은 각각의 초기값(파라미터)을 자유롭게 바꿀 수 있다는 점입니다.
satoko1010님이 제작하신 이 도구를 사용해, 예를 들어 곰을 극단적으로 늘려서 시작해 봅시다.
곰을 잔뜩 늘리고 시작하면 일시적으로 곰이 화면을 가득 채우지만, 곧 먹이인 토끼를 모두 잡아먹게 됩니다. 결국 식량 부족으로 곰마저 멸종해버리는 경우가 많죠. 하지만 설정을 미세하게 조정하면 아주 적은 수의 균형으로 기적적으로 안정화되어 공존을 이어가기도 합니다. 이러한 예측 불가능함이야말로 실제 생태계의 어려움이자 가장 재미있는 부분입니다.
멸종인가 공존인가? 생태계의 복원력 체험하기
또 하나, 시각적으로 훨씬 이해하기 쉬운 시뮬레이션이 있습니다.
이 시뮬레이터에서는 그래프를 통해 개체 수의 변화를 실시간으로 관찰할 수 있습니다. 늑대를 늘려도 일정 범위 안에서 파도를 치듯 숫자가 변동하다가, 이내 절묘한 균형을 찾아가는 모습을 볼 수 있습니다. 여기서 주목할 점은 바로 자연의 복원력입니다. 일시적으로 늑대가 줄어들더라도 먹이인 토끼가 늘어나면서 다시 늑대가 부활하기도 하죠. 자연계에는 웬만한 변동에도 끄떡없는 강력한 균형 조절 기능이 갖춰져 있는 셈입니다.
만약 최상위 포식자가 사라진다면?
여기서 여러분이 한 번 생각해 보셨으면 하는 문제가 있습니다. 만약 늑대나 곰을 완전히 없애버리면 어떻게 될까요?
천적이 사라졌으니 토끼가 행복해질 것 같나요? 하지만 시뮬레이션을 돌려보면 의외의 결말이 기다리고 있습니다. 토끼가 너무 늘어난 나머지 먹이인 풀을 뿌리째 먹어 치우게 되고, 결국에는 사막처럼 다양성이 사라진 세계로 변해버릴 수 있습니다. 강력한 포식자가 버티고 있는 덕분에 그 아래 생물들이 과하게 늘어나는 것을 막고, 결과적으로 식물과 수많은 생명이 보호받고 있는 것입니다.
생태계의 균형은 정말 섬세해서 단 하나의 조각만 빠져도 도미노처럼 전체에 영향을 미칩니다. 시뮬레이션을 통해 이러한 지구 규모의 장대한 메커니즘의 한 자락을 이해해 보는 건 어떨까요?
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