수사자 갈기의 숨겨진 비밀: 진화와 기능에 대한 최신 연구

 

수사자 갈기의 숨겨진 비밀: 진화와 기능에 대한 최신 연구

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서론: 왜 수사자에게만 갈기가 있을까?

수사자의 풍성한 갈기는 힘과 위엄의 상징으로 여겨지며 오랜 시간 많은 이들의 호기심을 자극해 왔습니다. 하지만 왜 이 독특한 특징이 수컷에게만 나타나는지는 진화생물학의 오랜 수수께끼였습니다. 찰스 다윈은 1871년 그의 저서에서 갈기가 경쟁 수컷과의 싸움에서 목을 보호하는 방어막 역할을 할 것이라는 가설을 처음 제시했습니다. 이후 1972년 조지 샬러는 갈기가 수컷의 우수성을 암컷에게 과시하는, 즉 성적 선택의 결과일 수 있다는 다른 가설을 제기했습니다.

이 글에서는 수사자 갈기의 기능과 진화에 대한 과학적 탐구를 따라가 봅니다. 다윈의 초기 가설부터 최신 연구 결과까지, 장기간의 관찰 연구, 혁신적인 실험, 비교 분석 등을 통해 밝혀진 사실들을 종합적으로 살펴볼 것입니다. 수사자 갈기의 비밀은 단순히 하나의 기능에 국한되지 않으며, 성적 선택, 환경적 압력, 생리적 비용이라는 복잡한 요소들이 얽혀 있음을 강조하고자 합니다.

갈기의 기본: 생물학적 특징

수사자의 갈기는 목, 가슴, 등 일부를 덮는 긴 털로 이루어져 있습니다. 그 길이(최대 23cm), 색깔(옅은 금색부터 검은색까지 다양함), 밀도는 개체와 집단마다 매우 다양합니다. 가장 중요한 특징은 갈기가 오직 수컷에게만 나타나는 성적이형 형질이라는 점입니다. 갈기는 수사자가 성적으로 성숙하는 사춘기 무렵부터 발달하며, 개체 간, 집단 간 변이가 크다는 특징을 보입니다.

이러한 성적이형성, 사춘기 발현, 높은 변이성은 갈기가 배우자를 얻기 위한 경쟁 과정에서 진화하는 성적 선택의 산물임을 강력하게 시사합니다. 성적 선택은 수컷 간의 경쟁에서 우위를 점하게 하는 형질(무기, 방어구 등)의 발달과 암컷의 선택을 유도하는 형질(화려한 깃털, 큰 뿔 등)의 발달로 작용합니다. 수사자 갈기는 이 두 메커니즘 모두와 관련될 가능성이 있습니다.

가설 1: 강력한 보호막인가?

다윈이 처음 제안한 가설은 갈기가 수컷 간의 격렬한 싸움 중 목과 같은 취약 부위를 보호하는 물리적 방패 역할을 한다는 것이었습니다. 두꺼운 털이 중요한 부위를 보호할 수 있다는 생각은 직관적으로 받아들여졌습니다.

하지만 이를 직접 검증하기는 어려웠습니다. 싸움을 목격하기 어렵고, 갈기 자체가 상처를 가려 관찰을 방해하기 때문입니다. 2006년 웨스트와 동료 연구자들은 장기간 축적된 사자들의 부상 패턴과 사망률 데이터를 분석하여 보호 가설을 면밀히 검토했습니다.

연구 결과, 갈기가 덮는 부위(목, 어깨, 가슴 등)가 싸움 중에 특별히 더 많이 공격받는 부위는 아니었습니다. 오히려 실제 공격은 뒷다리나 등 쪽을 향하는 경우가 많았으며, 이는 갈기가 없는 모형 사자를 이용한 실험에서도 확인되었습니다. 갈기 부위에 입은 상처가 다른 부위의 상처보다 더 치명적이지도 않았고, 이는 암컷이나 미성숙 수컷의 경우도 마찬가지였습니다. 또한, 갈기 내 특정 부위의 털 길이와 색깔이 해당 부위의 공격 빈도나 치명률과 명확한 상관관계를 보이지 않았습니다.

이러한 증거들은 갈기의 주된 기능이 물리적 보호는 아니라는 결론으로 이어집니다. 물론 진화 초기 단계에서 어느 정도 보호 기능을 했거나 부상 정도를 완화하는 부수적 역할을 할 가능성은 배제할 수 없습니다. 하지만 현재로서는 갈기의 주된 기능이 다른 곳, 즉 '신호'로서의 역할에 있다는 것이 중론입니다.

다윈의 보호 가설이 100년 이상 지배적 설명으로 받아들여진 이유는 흥미롭습니다. 다윈이라는 권위 있는 학자가 제안했고, 논리가 설득력 있었으며, 엄밀한 검증 방법이 부족했기 때문입니다. 웨스트 연구팀의 실증적 연구 방법이 개발되면서 비로소 재평가가 이루어졌습니다.

갈기의 기능이 진화 과정에서 변했을 가능성도 있습니다. 초기 갈기가 보호 기능을 제공했다면 자연 선택에 의해 선호되었을 수 있습니다. 이후 성적 선택(신호 기능)에 의해 갈기가 더 크고 어두워지면서 열 스트레스 같은 비용이 증가했고, 신호로서의 이점이 주된 선택압으로 작용했을 수 있습니다. 이 과정에서 사자들의 싸움 방식도 덜 보호된 부위를 공격하는 방향으로 함께 진화했을 수 있습니다.

가설 2: 수컷들의 경쟁 신호

성적 선택에 의해 진화한 형질은 수컷 간의 경쟁에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 갈기는 경쟁자 수컷에게 자신의 싸움 능력, 지위, 공격성을 과시하여 비용이 많이 드는 실제 싸움을 피하게 하는 신호로 작용할 수 있습니다. 이는 수컷 연합이 암사자 무리를 차지하기 위해 치열하게 경쟁하는 사자의 사회 구조에서 중요합니다.

웨스트와 패커는 2002년 획기적인 연구에서 모형 사자를 이용해 갈기의 신호 역할을 실험적으로 검증했습니다. 갈기 길이와 색깔을 달리한 모형 사자를 설치하고 실제 사자들의 반응을 관찰했습니다.

그 결과, 수컷 사자들은 짧고 밝은(금색) 갈기를 가진 모형에 더 접근하려는 경향을 보였습니다. 이는 짧고 밝은 갈기를 덜 위협적으로 인식한다는 의미입니다. 반대로, 길고 어두운 갈기를 가진 모형은 피하거나 위협적으로 느끼는 반응을 보였습니다.

이는 갈기 길이와 색깔이 각각 다른 정보를 전달하기 때문으로 해석됩니다:

• 갈기 길이: 주로 최근의 싸움 경험이나 부상 상태와 관련이 있습니다. 짧은 갈기는 최근 부상이나 질병의 신호일 수 있습니다. 수컷들은 경쟁자의 갈기 길이를 보고 현재 싸움 능력을 평가하는 것으로 보입니다.
• 갈기 색깔 (어두움): 높은 테스토스테론 수치, 우수한 영양 상태, 나이나 성숙도와 관련이 깊습니다. 어두운 갈기는 수컷의 근본적인 자질과 공격성을 나타내며, 경쟁자에게 더 큰 위협으로 인식됩니다.
  
  

결국 갈기는 현재 상태(길이)와 근본적인 자질/공격성(색깔)이라는 여러 정보를 동시에 전달하는 복합적인 신호 체계입니다. 웨스트와 패커의 연구는 길이(부상 관련)와 색깔(테스토스테론, 영양 상태 관련)이 서로 다른 요인과 연관됨을 명확히 보여주었습니다. 수컷들의 반응이 길이와 색깔에 따라 다르게 나타난 것도 이를 뒷받침합니다.

더 나아가, 수컷들이 갈기 신호를 해석하는 방식은 상황에 따라 달라질 수 있습니다. 낯선 경쟁자를 만났을 때는 길고 어두운 갈기를 가진 상대를 피하는 경향이 뚜렷했지만, 이미 형성된 연합 내에서는 갈기 색깔이 어두운 수컷이 길이와 상관없이 암컷에게 먼저 접근하는 경향을 보였습니다 (음성 재생 실험 결과). 모형 사자 실험은 미지의 잠재적 위협에 대한 반응을 보여주며, 음성 재생 실험은 익숙한 사회 집단 내에서의 짝짓기 경쟁 상황을 반영합니다. 이는 사자들이 상황에 따라 신호 평가 방식을 조절함을 시사합니다.

가설 3: 암컷을 향한 매력 어필

성적 선택의 또 다른 축은 암컷의 배우자 선택입니다. 암컷은 번식 성공률을 높이기 위해 우수한 자질을 가진 수컷을 선호하며, 특정 형질(갈기 등)은 이러한 자질을 나타내는 신호로 작용할 수 있습니다. 암컷에게 수컷의 자질은 매우 중요한데, 새로운 수컷 연합이 무리를 차지할 경우 기존 새끼들을 죽이는 영아 살해 위험이 크고, 무리 보호와 먹이 공급에 수컷의 능력이 결정적이기 때문입니다.

웨스트와 패커의 모형 사자 실험은 암컷의 선호도를 명확하게 보여주었습니다. 암컷 사자들은 갈기 색깔이 어두운 모형에 강한 선호를 보이며 접근했지만, 갈기 길이에는 거의 관심을 보이지 않았습니다.

이러한 실험 결과는 장기간의 관찰 데이터와도 일치합니다. 암컷에게 선택권이 주어지는 상황에서 암컷들은 연합 내에서 가장 어두운 갈기를 가진 수컷과 우선적으로 짝짓기를 하는 경향이 관찰되었습니다.

암컷이 어두운 갈기를 선호하는 이유는 명확합니다. 어두운 갈기는 높은 테스토스테론 수치, 우수한 영양 상태, 전반적인 건강과 밀접하게 연관되어 있기 때문입니다. 실제로 어두운 갈기를 가진 수컷들은 더 긴 번식 수명을 누리고, 그들의 새끼들은 더 높은 생존율을 보입니다. 이는 어두운 갈기가 수컷이 새끼를 더 잘 보호하고 우수한 유전자를 물려줄 가능성이 높다는 신뢰할 수 있는 지표임을 의미합니다.

암컷들은 갈기 길이(최근 부상 상태 지표)보다는 갈기 색깔(테스토스테론, 건강, 장기 생존력 지표)을 우선시하는 경향을 보입니다. 암컷의 번식 성공은 무리의 장기적인 안정성과 새끼 생존에 달려 있으며, 이는 침입자 수컷으로부터 무리를 방어하는 수컷의 능력에 크게 의존합니다. 갈기 색깔은 이러한 장기적인 보호 능력과 관련된 핵심 특성(공격성, 건강, 수명)을 나타냅니다. 반면, 최근의 부상(짧은 갈기)은 일시적일 수 있으며, 수컷의 전반적인 장기적 자질과는 관련성이 낮을 수 있습니다. 이것이 암컷들이 갈기 길이에 크게 신경 쓰지 않는 이유를 설명해 줄 수 있습니다.

흥미롭게도, 수컷의 평가 기준(어둡고 긴 갈기 회피)과 암컷의 선호 기준(어두운 갈기 선호)은 갈기 특성에 대해 상충하는 선택압을 생성할 수 있습니다. 수컷은 비용이 큰 싸움을 피하기 위해 경쟁자를 정확하게 평가하는 것이 유리하며, 암컷은 가장 높은 품질의 수컷을 선택하는 것이 유리합니다. 현재 관찰되는 갈기의 다양한 특성은 아마도 이 두 압력이 동시에 작용한 결과 형성된 균형점일 것입니다.

표 1: 사자 갈기 기능 가설 요약

가설	주요 제안자	핵심 내용	지지 증거 (출처)	반박/복잡화 증거 (출처)	현재 상태
보호 (방패)	다윈 (1871)	싸움 시 갈기가 목/인후를 물리적으로 보호한다.	직관적 논리; 부상 완화/초기 역할 가능성	갈기 부위 특정 공격/높은 치명률 없음; 갈기 형태와 부상 위험 불일치	주 기능으로는 대체로 반박됨; 부차적/역사적 역할 가능성 있음.
수컷 경쟁 신호	샬러 (1972), 웨스트 & 패커 (2002)	갈기가 경쟁자에게 싸움 능력/지위/공격성을 신호한다.	수컷, 모형의 어둡고 긴 갈기 회피; 길이=부상 신호; 색깔=테스토스테론 신호	상황 의존적 해석 (모형 vs. 연합 내)	강력한 지지; 수컷 상호작용 조절의 핵심 기능.
암컷 선택 신호	샬러 (1972), 웨스트 & 패커 (2002)	갈기가 암컷에게 수컷의 자질(건강, 유전자, 보호 능력)을 신호한다.	암컷, 모형 및 실제에서 어두운 갈기 선호; 어두운 갈기와 새끼 생존율 연관	암컷, 갈기 길이에 무관심	강력한 지지; 정직한 자질 지표에 대한 선택을 이끄는 핵심 기능.

갈기 색과 길이의 의미

앞서 논의했듯이, 갈기의 색깔과 길이는 모두 신호로 작용하지만, 각각 다른 정보를 전달합니다.

• 품질의 대리 지표로서의 갈기 색깔 (어두움):
  • 상관관계: 어두운 갈기 색깔은 높은 테스토스테론 수치, 우수한 영양 상태, 전반적인 건강, 그리고 잠재적으로 나이나 성숙도와 강하게 연관되어 있습니다. 또한, 어두운 색의 갈기 털은 물리적으로 더 굵다는 특징도 있습니다.
  • 중요성: 이는 수컷의 장기적인 자질, 공격성, 그리고 생리적 비용(열 부담)을 감당할 수 있는 능력을 나타냅니다. 암컷들은 어두운 갈기를 가진 수컷을 선호하며, 경쟁자 수컷들은 이들을 피하는 경향이 있습니다. 어두운 갈기는 더 긴 번식 수명과 더 높은 새끼 생존율과도 연관되어 있습니다.
• 상태의 대리 지표로서의 갈기 길이:
  • 상관관계: 갈기 길이는 주로 최근의 싸움 결과나 부상 상태와 관련이 있습니다. 부상을 입거나 건강이 좋지 않으면 갈기 성장이 일시적으로 둔화될 수 있습니다. 예를 들어, '트로이'라는 사자는 부상 전후 6개월 사이에 갈기 길이가 현저히 짧아진 모습이 관찰되기도 했습니다.
  • 중요성: 갈기 길이는 현재의 싸움 능력이나 취약성을 나타내는 신호로 작용합니다. 이는 주로 수컷 간의 평가, 특히 낯선 경쟁자를 만났을 때 영향을 미치는 것으로 보입니다. 암컷들은 이러한 단기적인 상태 지표에는 상대적으로 덜 관심을 보이는 것으로 나타났습니다.
    
    

환경의 영향: 기후와 갈기의 관계

갈기의 열 부담

성적 선택에 의해 진화한 신호가 신뢰성을 가지려면("정직한 신호"), 종종 그 신호를 만들거나 유지하는 데 상당한 비용이 수반되어야 합니다. 오직 우수한 자질을 가진 개체만이 그 비용을 감당할 수 있기 때문에, 신호는 개체의 실제 상태를 정직하게 반영하게 됩니다. 수사자 갈기의 경우, 이 비용 중 하나가 바로 '열 부담(thermal cost)'입니다.

웨스트와 패커의 연구는 적외선 카메라를 이용해 사자들의 표면 온도를 측정함으로써 이 비용을 확인했습니다. 갈기가 있는 수컷은 암컷보다 표면 온도가 더 높았으며, 특히 갈기 색깔이 어두운 수컷일수록 더 높은 표면 온도를 보였습니다.

이러한 높은 표면 온도는 생리적인 결과로 이어졌습니다. 어두운 갈기를 가진 수컷들은 더운 계절에 비정상적인 정자 비율이 높았고, 먹이 섭취량이 감소하는 경향을 보였습니다. 이는 열 스트레스가 번식 능력과 에너지 획득에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.

이러한 열 부담 때문에, 갈기의 길이와 색깔은 기후에 따라 달라지는 표현형적 유연성을 보입니다. 수컷들은 더운 계절, 더운 해, 또는 더 더운 서식지에서 더 밝고 짧은 갈기를 가지는 경향이 있습니다. 이는 갈기 발달이 주변 온도에 반응하여 조절될 수 있음을 보여줍니다.

차보 사자의 교훈

케냐의 차보(Tsavo) 지역 사자들은 갈기가 거의 없거나 매우 빈약한 것으로 유명합니다. 이는 세렝게티처럼 상대적으로 서늘한 지역의 사자들이 풍성한 갈기를 가진 것과 대조적입니다. 차보 지역은 덥고 건조하며 가시덤불이 많은 환경입니다. 고온 환경과 갈기 발달 부진 사이에는 강한 상관관계가 관찰됩니다.

나겔과 동료 연구자들의 2003년 연구는 차보 수컷들도 갈기가 발달하지만, 시작 시점이 늦고(약 3.5-4세) 발달 속도도 느려서 완전히 발달하는 데 오랜 시간(약 8-9세)이 걸린다는 것을 밝혔습니다. 가장 중요한 발견은, 갈기가 빈약하게 발달한 성적으로 성숙한 수컷들이 활발하게 번식 활동에 참여한다는 점입니다.

이는 차보 사자들이 고온 환경에 적응한 결과로 해석될 수 있습니다. 즉, 번식 능력을 손상시키지 않으면서 열 부담을 줄이기 위해 갈기 발달을 억제하거나 지연시키는 방향으로 적응이 일어났다는 것입니다. 차보의 사례는 극심한 환경적 압력(열) 하에서 신호(갈기 발달)와 성숙/번식 능력 사이의 연결고리가 분리될 수 있음을 보여줍니다. 세렝게티에서는 갈기의 질이 번식 성공과 강하게 연관되지만, 차보에서는 최소한의 갈기를 가진 수컷들이 성공적으로 번식하고 있습니다. 이는 환경적 선택압이 성적으로 선택된 형질을 강력하게 변형시킬 수 있음을 잘 보여주는 예입니다.

체온 조절 논쟁

갈기와 기후의 관계는 동물원 사자들을 대상으로 한 연구에서도 확인되었습니다. 패터슨과 동료들은 2006년 북미 동물원의 사자 갈기를 비교 분석했습니다. 영양 상태나 사회적 환경이 통제된 동물원 환경에서도 기후의 영향은 뚜렷했습니다. 더 추운 지역의 사자들이 더 길고 빽빽한 갈기를 가지고 있었으며, 온도가 갈기 변이의 최대 50%까지 설명하는 것으로 나타났습니다. 하지만 갈기 색깔은 온도와 관련이 없었습니다.

그러나 갈기의 열 부담에 대한 해석은 2016년 헤템/트레소완 연구팀의 연구로 새로운 국면을 맞았습니다. 이 연구는 표면 온도(Ts)가 아닌, 체내 삽입 기록 장치를 이용해 실제 심부 체온 (Tb)을 장기간 측정했다는 점에서 중요합니다.

놀랍게도, 연구 결과 수컷과 암컷의 최대 심부 체온에는 유의미한 차이가 없었으며, 평균 심부 체온은 오히려 수컷이 암컷보다 약간 더 낮았습니다. 또한, 갈기의 길이와 색깔은 심부 체온에 영향을 미치지 않았고, 평균 심부 체온은 오히려 갈기 길이와 음의 상관관계를 보였습니다.

이러한 결과는 갈기가 수컷의 심부 체온을 유의미하게 상승시킨다는 기존 해석과 정면으로 배치됩니다. 그렇다면 갈기의 열 부담은 어떻게 설명해야 할까요? 연구팀은 수컷들이 갈기로 인한 잠재적 열 부담을 효과적으로 상쇄하고 있을 가능성을 제기했습니다.

보상 메커니즘:

• 행동적 조절: 그늘 찾기, 야행성 활동 등.
• 생리적 조절: 효율적인 호흡성 열 발산(헐떡임), 갈기 없는 부위로 혈류를 보내 열 방출 등.
• 수분 섭취 증가: 지배적 수컷들이 물을 더 자주 마시는 경향 관찰.
• 갈기의 단열 효과: 두꺼운 갈기가 외부 열 차단 역할 가능성.
  
  

표면 온도(웨스트 & 패커 연구)와 심부 체온(헤템/트레소완 연구) 측정 결과 사이의 불일치는 중요한 생리학적 차이를 드러냅니다. 표면 온도는 주변 환경과 복사열 교환에 영향을 받지만, 심부 체온은 내부 열 상태를 반영하며 더 엄격하게 조절됩니다. 헤템/트레소완 연구팀의 결과는 갈기가 표면 열 부하를 증가시킬 수는 있지만 (웨스트 & 패커 연구 결과처럼), 사자들이 이를 효과적인 메커니즘으로 상쇄하여 심부 체온의 위험한 상승을 막는다는 것을 시사합니다. 이는 기능적 비용을 이해하기 위해 생리학적으로 관련된 변수(예: 심부 체온) 측정의 중요성을 강조합니다.

따라서 갈기의 주된 생리적 비용은 만성적인 고체온 자체가 아니라, 이러한 보상적 체온 조절 메커니즘(예: 잦은 물 섭취 필요성)에 소모되는 에너지와 자원일 수 있습니다. 사자들이 정상적인 심부 체온을 유지한다면, 이는 능동적인 조절의 결과입니다. 헐떡임을 늘리거나 물을 더 자주 마셔야 하는 것은 에너지와 자원을 필요로 합니다. 특히 차보처럼 덥고 건조한 환경에서는 보상 비용이 상당할 수 있습니다. 이는 '열 비용' 논쟁의 초점을 재구성하게 합니다.

갈기의 진화 연대기

사자의 진화 역사는 플리오세 동아프리카에서 시작되었습니다. 무리 생활 사회성은 아프리카 밖으로 퍼지기 전에 진화했을 가능성이 높으며, 이후 다른 지역 집단에서도 유지되었을 것으로 추정됩니다.

초기 사자들은 갈기가 없었을 것으로 여겨집니다. 유럽 동굴 사자 같은 갈기 없는 형태는 약 1만 년 전까지 존재했던 것으로 보이며, 고대 동굴 벽화에서도 갈기 없는 사자가 묘사됩니다.

갈기를 가진 사자 형태는 약 32만 년에서 19만 년 전 사이에 나타난 것으로 추정됩니다. 이는 사자 계통 출현 시점보다 상당히 늦습니다.

야마구치와 동료 연구자들이 2004년 제안한 '최후 파동 가설'에 따르면, 이 갈기 있는 형태가 (아마도 사회적 집단 내 성적 선택 이점과 관련하여) 선택적 우위를 점하면서 아프리카와 서부 유라시아 전역으로 퍼져나가 이전의 갈기 없는 형태들을 대체했을 것이라고 합니다. 이는 다지역 기원 모델과 대조적이며, 분자 유전학적 데이터들도 이 대체 가설을 지지합니다.

갈기가 사자 진화 역사에서 비교적 최근에 등장한 혁신적 형질이라는 점은 주목할 만합니다. 화석 및 고대 예술 증거는 초기 사자들이 갈기가 없었음을 보여줍니다. 갈기 있는 형태의 추정 기원 시점(약 32-19만 년 전)은 Panthera leo 계통 기원보다 훨씬 후대입니다. 이는 갈기 진화가 특정 변화와 밀접하게 연관되었을 수 있음을 시사합니다.

무리 생활 진화가 갈기 진화보다 앞서거나 동시에 일어났을 가능성은 갈기 기능이 사자 사회의 복잡한 역학 관계(무리 내 수컷 경쟁 및 암컷 선택)와 깊이 연관됨을 시사합니다. 야마구치 연구팀은 갈기 진화를 무리 생활과 명시적으로 연결합니다. 확인된 주요 기능들은 사회적 맥락에서 가장 중요합니다. 단독 생활 고양이과 동물은 이처럼 정교한 성적 선택 장식물을 가지지 않습니다. 이는 갈기가 사자의 독특한 사회 시스템의 산물임을 강화합니다.

암사자에게 갈기가 없는 이유

갈기는 수컷에게만 나타나는 성적이형성의 전형적인 예입니다. 암사자에게 갈기가 없는 이유는 수컷과 암컷에게 작용하는 선택압이 다르기 때문입니다.

• 서로 다른 선택압:
  • 수컷의 높은 번식 경쟁: 소수 수컷(연합)이 짝짓기 기회를 독점하기 때문에 경쟁이 치열합니다. 성공은 유전자 전달을 의미하지만, 실패는 번식 기회 상실을 의미합니다.
  • 암컷의 낮은 번식 성공 변이: 암컷의 번식 성공은 수컷만큼 변이가 크지 않으며, 거의 모든 성체 암컷이 번식에 참여합니다. 성공은 먹이 가용성, 무리 안정성, 새끼 생존율 등에 더 의존합니다.
• 암컷에게 갈기의 이점 부재: 암컷은 짝짓기 상대를 두고 물리적으로 경쟁하지 않으며, 갈기를 통해 능력이나 지위를 신호할 필요가 없습니다.
• 상당한 비용 회피: 암컷은 갈기가 없는 대신 비용을 피할 수 있습니다:
  • 에너지 비용: 갈기를 만들고 유지하는 데 많은 에너지가 소모됩니다.
  • 열 비용/보상 비용: 열 스트레스나 이를 상쇄하기 위한 비용(수분 섭취 등)이 없습니다. 임신과 수유 시 특히 중요할 수 있습니다.
  • 사냥 방해 가능성: 부피가 큰 갈기는 민첩성을 방해할 수 있습니다. 암컷은 더 민첩한 먹이를 주로 사냥합니다.
• 호르몬 기반: 갈기 발달은 테스토스테론과 밀접하게 연관되어 있습니다. 암컷은 테스토스테론 수치가 훨씬 낮습니다. 드물게 갈기 있는 암컷은 호르몬 이상 때문일 수 있습니다.
  
  

결론적으로, 암컷에게 갈기가 없는 현상은 성별 간 비용-편익 분석의 비대칭성으로 설명됩니다. 수컷의 경우, 번식 이점(갈기 신호)이 비용(열, 에너지 등)을 상쇄합니다. 반면, 암컷의 경우 갈기의 번식 이점은 거의 없거나 전무하지만 비용은 상당합니다. 따라서 자연 선택은 암컷에게 갈기가 없는 쪽을 강력하게 선호합니다.

결론: 갈기가 말하는 것

수사자 갈기에 대한 과학적 탐구는 다윈의 '보호막' 가설에서 출발하여, 성적 선택(수컷 간 경쟁 및 암컷 선택)에 의해 형성된 복잡하고 상황 의존적인 신호라는 이해에 도달했습니다. 갈기는 단순한 방패가 아니라, 수컷의 다양한 자질을 반영하는 정교한 광고판입니다.

갈기는 여러 정보를 전달합니다: 길이는 최근 싸움 능력이나 부상 상태를, 어두운 색깔은 건강, 테스토스테론 수치, 영양 상태 같은 근본적인 자질을 나타냅니다. 신호의 정직성은 상당한 비용, 특히 열 스트레스 또는 보상 메커니즘을 통해 유지됩니다.

또한, 갈기의 표현형은 환경, 특히 기후의 영향을 받아 유연하게 변화합니다. 이는 표현형적 유연성을 보여주는 동시에, 차보 사자 사례처럼 특정 환경 적응의 결과일 수도 있습니다. 진화적으로 갈기는 사자 역사에서 비교적 최근에 등장했으며, 사자 특유의 사회 시스템과 밀접하게 연관되어 진화했을 가능성이 높습니다.

물론 아직 모든 질문에 답이 내려진 것은 아닙니다. 갈기의 정확한 열 관련 비용(고체온 자체인지, 보상 비용인지)에 대한 논쟁은 계속되고 있으며, 기후 변화가 미래 갈기 진화와 사자의 사회적 역학 관계에 미칠 영향은 중요한 연구 과제입니다. 수사자의 갈기는 진화, 행동, 생리, 환경 사이의 역동적인 상호작용을 보여주는 매혹적인 사례로, 앞으로도 계속 연구자들의 흥미를 자극할 것입니다.

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핵심 키워드

수사자 갈기, 사자 갈기 이유, 사자 진화, 성적 선택설, 동물 행동학, 갈기 역할, 갈기 기능, 수컷 경쟁, 암컷 선택, 갈기 색깔, 갈기 길이, 테스토스테론, 사자 체온 조절, 기후 변화, 차보 사자, 웨스트 패커 (West Packer), 다윈 (Darwin), 판테라 레오 (Panthera leo)

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주요 참고

1. West, P. M., & Packer, C. (2002). Sexual Selection, Temperature, and the Lion's Mane. Science, 297(5585), 1339–1343. doi:10.1126/science.1073257
2. West, P. M., Packer, C., & Funk, S. M. (2006). Wounding, mortality and mane morphology in African lions (Panthera leo). Animal Behaviour, 71(3), 609–619. doi:10.1016/j.anbehav.2005.06.012
3. Yamaguchi, N., Cooper, A., Werdelin, L., & Macdonald, D. W. (2004). Evolution of the mane and group-living in the lion (Panthera leo): a review. Journal of Zoology, 263(4), 329–342. doi:10.1017/s0952836904005396
4. Patterson, B. D., Kasiki, S. M., Selempo, E., & Kays, R. W. (2006). Developmental Effects of Climate on the Lion's Mane (Panthera leo). Journal of Mammalogy, 87(2), 193–200. doi:10.1644/05-mamm-a-170r1.1
5. Kays, R. W., & Patterson, B. D. (2002). Mane variation in African lions and its social correlates. Canadian Journal of Zoology, 80(3), 471–478. doi:10.1139/z02-024 (Tsavo 갈기 부족 현상 및 사회적 연관성 제시)
6. Trethowan, P. D., Fuller, A., Haw, A., van Schalkwyk, O. L., Kamerman, P. R., Haupt, J., ... & Meyer, L. C. (2017). Getting to the core: Internal body temperatures help reveal the ecological function and thermal implications of the lions' mane. Ecology and Evolution, 7(1), 150–161. doi:10.1002/ece3.2556 (심부 체온 연구)
7. Schaller, G. B. (1972). The Serengeti Lion: A Study of Predator-Prey Relations. University of Chicago Press. (신호 가설 제시)
8. Darwin, C. (1871). The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex. John Murray. (보호 가설 제시)
9. Blanchard, D. C., Glick, B. B., & Blanchard, R. J. (2010). Of Lion Manes and Human Beards: Some Unusual Effects of the Interaction between Aggression and Sociality. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 3, 45. doi:10.3389/neuro.08.045.2009 (보호 가설 재조명 및 비교 관점)
10. West, P. M. (2005). The Lion's Mane. American Scientist, 93(3), 226-235. doi:10.1511/2005.3.226 (핵심 연구자의 종합적 해설)