최적 섭식

동물들이 어떻게 음식을 얻고 먹는지를 섭식행동(foraging behavior)이라고합니다. 섭식행동은 식물을 찾고 먹이를 사냥하는 것을 포함할 수 있으며 종과 환경에 따라 다릅니다.

최적 섭식 이론(optimal foraging theory)은 자연선택(natural selection)이 에너지 및 영양소와 같은 특정 식량의 이익(benefit)과 에너지 소비 및 포식의 위험과 같은 비용(cost)의 균형을 맞추는 섭식 전략을 선호한다고 말합니다. 최적의 섭식은 비용을 최소화하면서 이익을 극대화합니다.

까마귀

최적 섭식 이론은 여러 종에서 발견되는 증거에 의해 뒷받침됩니다. 한 예로는 북서양 까마귀(Northwestern crow)가 물레고둥(whelk)을 먹는 전략이 있습니다. 물레고둥을 먹으려면 까마귀는 껍데기를 깨야 하는데, 까마귀는 이를 위해 고둥을 가지고 날았다가 그걸 아래의 바위 위에 떨어뜨려야 합니다. 까마귀는 껍데기가 깨질 때까지 이것을 반복합니다.

더 높은 비행은 껍데기를 더 빨리 깨뜨리지만, 동시에 더 많은 에너지가 필요합니다. 과학자들은 다양한 높이에서 고둥을 떨어뜨려 최소한의 에너지를 사용하여 껍데기를 깰 수 있는 최적의 높이를 계산했습니다. 까마귀는 평균적으로 이 높이에 가깝게 날아가 고둥의 껍데기를 깼고, 이는 에너지 균형에 최적으로 진화했다는 생각을 뒷받침합니다.

더 큰 물레고둥은 더 많은 칼로리의 에너지를 포함하는 것뿐만 아니라 더 작은 물레고둥보다 쉽게 깨집니다. 까마귀는 큰 고둥을 고르고, 또한 다른 고둥을 찾기 위해 여분의 에너지를 소비하는 대신 하나의 고둥을 깨기 위해 여러 번의 시도를 함으로써 전략을 더 최적화합니다.

노새사슴

포식자의 공격에서 오는 위험은 또 다른 섭식 비용이 될 수 있습니다. 연구자들은 노새사슴(mule deer)이 숲 가장자리보다 식량이 덜 있어도 개방된 지역에서 섭식에 더 많은 시간을 할애한다는 사실을 발견했습니다. 개방지역이 퓨마(mountain lion)에 의한 포식 위험이 낮기 때문입니다.

이런 관찰은 먹이를 찾는 것이 이익과 비용 사이의 절충이며, 진화는 둘 사이의 균형을 맞추기 위해 최적화된 전략을 선호한다는 생각을 더욱 뒷받침합니다.