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먹이사슬 피라미드 구조

인간 사회에서는 수많은 종류의 생물체들이 존재하며 서로 영향을 주고받으며 살아간다. 그리고 이러한 관계들은 먹이 사슬이라는 시스템 안에서 이루어지며 각 단계별로 구성되어있다. 그럼 우리 눈에 보이는 모든 생명체 간의 관계도 모두 동일할까? 그렇지 않다. 앞서 언급한 바와 같이 같은 종끼리도 개체마다 차이가 있으며 한 종이 다른 종과의 관계에서도 마찬가지다. 예를 들어 개미 집단 내 일개미 사이에서의 관계나 특정 지역 생태계 속 동물 군집간의 관계처럼 말이다. 그렇다면 현재 지구상에 존재하는 거의 모든 생명체와의 관계도는 어떻게 되어있을까? 이를 알아보기 위해 NASA 에서 제공하는 자료를 바탕으로 분석하여 정리하였다.

우선 크게 세 가지 유형으로 나눌 수 있다. 첫 번째는 포식자와 피식자 또는 기생관계이고 두 번째는 공생관계 마지막으로는 천적관계이다. 먼저 포식자는 피식자를 잡아먹는 육식동물을 말한다. 주로 어류나 조류, 포유류등이 해당된다. 반대로 피식자는 초식동물로서 식물을 먹고산다. 다음으로 기생관계는 한쪽에만 이득이 되고 다른 쪽에는 피해를 주는 관계를 뜻한다. 기생충 감염 사례가 대표적이다. 끝으로 공생관계는 양쪽 모두에게 이익이 되는 관계를 일컫는다. 악어와 악어새, 말미잘과 흰동가리 등이 좋은 예이다. 흥미로운 점은 이렇게 다양한 관계 가운데서도 유독 상리공생(mutualism) 형태가 많다는 것이다. 이것은 아마도 자연계에서 살아남기 위한 진화 과정에서 비롯된 현상이지 않을까 싶다.

좀 더 세밀하게 들여다보면, 식물계, 동물계, 균계, 원생생물계, 세균계, 바이러스계 총 6개의 계로 분류된다. 각각의 계는 하위 단위로 더 세분화되는데 자세한 내용은 다음과 같다.

식물계 - 양치식물문, 나자식물문, 피자식물문

동물계 - 척추동물문, 무척추동물문, 어류문, 양서류문, 파충류문, 조류문, 포유류문

균계 - 자낭균문, 담자균문, 불완전균문, 접합균문

원생생물계 - 유글레나문, 섬모충문, 편모충문, 위족충문, 방산충문, 윤형동물문, 절지동물문, 연체동물문, 환형동물문, 해면동물문, 강장동물문, 척삭동물문

세균계 - 진정세균문, 고세균문

바이러스계 - 박테리오파지(박테리아+바이러스), 레트로바이러스(유전물질 RNA), DNA virus (유전물질 DNA)

여기서 주목해야 할 점은 상위 5개 계 가운데 4개가 동물계라는 사실이다. 이것은 곧 자연계에서 차지하는 동물의 비중이 매우 크다는 것을 의미한다. 따라서 만약 인류가 멸종한다면 나머지 동식물 역시 함께 사라질 확률이 높다. 물론 지금 당장 그렇다는 이야기는 아니다. 다만 언젠가는 반드시 닥칠 미래이기에 경각심을 가져야 한다는 소리다.

생태학역사와 범위

생태학은 가장 문자 그대로의 의미에서 환경과학이다. 즉 환경과 그 안에 있는 실체에 대한 학문이다. 비록 오늘날 환경주의와 보존과 밀접하게 연관되어 있지만, 생태계는 반드시 따라오는 것은 아니다; 생태계는 또한 인간의 내장이 될 수 있다, 도시 환경의 요소들이 어떻게 기능하는지 그리고 토양 영양소의 생태계가 순환하는 것이다. "생태학"이라는 단어는 그리스어에서 유래했으며 "가정학" 또는 "생활관계학"을 의미한다. 그것은 본질적으로 그것이 무엇인지를 정의한다 - 한 가정을 차지하고 있는 사람들 사이의 관계에 대한 연구. 생태학은 유기적인 생명체를 연구하며, 공간적 분포(지역적 또는 일반적) 풍요와 환경과의 관계와 같은 요소들을 조사한다. 여기에는 해당 환경 내의 다른 유기체와의 상호작용이 포함된다. 그것은 환경주의의 한 형태로 여겨지고 있으며 대개 이러한 과학과 연관되어 있지만 생물학, 식물학, 동물학, 유전학, 세균학, 화학, 물리학의 측면도 포함한다. 생태학은 주어진 환경의 생물 다양성에 관한 것이다. 시간과 공간에 관한 환경과학과 마찬가지로 생리학, 행동과학, 진화과학과도 많은 공통점을 가지고 있다.

주요 영역은 다음과 같다. 적응을 포함한 생물학적 생물을 구성하는 과정 분포, 풍요와 공간 집중, 생물 다양성 외부 압력에 노출되었을 때 생태계가 어떻게 그리고 왜 변화하는지, 생태계를 통한 에너지와 물질의 변화 및 이동.어떤 생태계는 빠르게 변화하는 반면 어떤 생태계는 더 오랜 기간 동안 일정하게 유지된다. 이것은 생태학적 연구가 박테리아 세포, 장내 식물, 얼마나 많은 진딧물이 식물을 채울 수 있는지, 사막이 어떻게 형성되고 일정한 균형을 유지하는지, 그리고 열대우림과 얼음장이 지구의 자연적 과정에 미치는 영향까지 포함할 수 있다는 것을 의미한다. "생태학"은 우리가 인식하는 것보다 훨씬 광범위한 용어다. 이미 논의한 바와 같이 환경과학과 밀접하게 연관되어 있음에도 불구하고 생물계 간의 관계철학(생태학의 실제 정의)은 거의 모든 곳에 적용될 수 있다. 다양하고 때로는 이질적인 과학의 이면에 있는 철학은 자연과학에 대한 관심이 높아짐에 따라 19세기 후반에 주로 식물학, 동물학, 환경론에서 생겨났다.

어떤 사람들은 종에 대한 인식과 그들의 관계에 대한 인식이 아리스토텔레스로부터 시작되었다고 주장한다. 아리스토텔레스는 이 문제에 대한 그의 저술은 대부분 사라졌지만 말이다. 아리스토텔레스의 제자 테오프라스토스는 식물과 동물의 관계를 기술했지만 이는 과학적인 관점이라기보다는 철학적인 관점이었다. 1856년부터 시작해 2018년 현재까지 진행된 '공원잔디 실험'이 우리가 이해할 수 있는 첫 번째 진정한 생태 연구가 진행 중이다. 약 150개의 논문이 이 연구에 대해 발표되었고 그것은 많은 주요 분야에 기여했다. 농업에서 시작하여 생물다양성과 진화에 대한 새롭고 점점 더 복잡한 질문, 인간이 환경에 미치는 생태학적 영향, 그리고 더 넓은 환경의 변화에 대한 답을 하는 시간과 함께 진화했다. 찰스 다윈의 동시대의 두 사람도 나름대로의 공헌을 했다. 그의 친구 알프레드 러셀 월리스가 동물종의 지리를 살펴보았다.

생물학계 내부에서는 어떻게 생물종이 거품 속에서 존재하지 않는지, 즉 서로 의지하고 있다는 것을 인식하는 움직임이 점점 커지고 있었다. 두 번째 동시대는 요하네스 유제니우스 워밍업이었다. 과학계는 처음으로 그 안에 있는 생물학적 시스템에 대한 환경적 요인의 중요성을 고려하기 시작했다. 구체적으로 워밍업은 화재, 온도, 그리고 다른 생물학적 영향의 결과를 살펴보았다. 온난화는 이제 식물지리학(생물지리학으로도 알려져 있고, 오늘날 생태의 분업으로도 알려져 있다)을 만들어 현대적 규율에 크게 공헌한 것으로 간주되고 있다. 연구자들이 산림 벌채와 같은 19세기 제국주의 행동의 엄청난 환경적 영향과 산업혁명의 환경 불균형을 뒤엎는 것에 대한 우려를 마침내 이해하기 시작한 것도 19세기 후반과 20세기초반의 일이었다. 생태학은 19세기 후반의 몇 가지 발전에 따라 20세기에 진정한 규율이 되었다.

이때 '생물권'이라는 용어가 생겨났고 생명체가 진화하고 유지하는데 필요한 엄격한 화학적 균형의 인식이 확인되었다. 일단 이해되면, 그리고 어떤 생물학적 시스템에서든 균형의 중요성이 실현되면, 생태학은 환경에 관계된 과학자들 이외의 과학에 빠르게 적용되었다. 블라디미르 1세러시아 혁명 무렵 프랑스로 망명했던 러시아 지질학자 버나드스키는 1926년 발간된 '생물권 연구'라는 제목의 적절한 제목의 논문에서 생물권에 대해 광범위하게 썼다. 그는 그 용어를 쓰지 않았다. 그 영광은 1875년 오스트리아인 에두아르 수에스라는 이름으로 동료 지질학자에게 돌아간다. 우리 행성의 개념과 그 안에 있는 생물학적 시스템이 전체의 일부를 구성하는 개념은 탄생했다. 일부 사람들에게 생태학은 아서 탠슬리가 "생태계"라는 용어를 만들기 전까지는 진정으로 시작되지 않았다. 그것은 많은 다른 학문들에 의해 채택되었고 다양한 생물학 분야의 상위 학술 기관에서 가르쳤다.탄슬리의 중요한 업적은 생태학을 철학으로 제시하는 데 있었다.

이것만으로도 아마도 많은 과학 분야의 이론에 그것이 채택되는 것을 허락했을 것이다. 또한 20세기 초엽 미국의 식물학자 헨리 챈들러 코울스가 효과적으로 "다이나믹 생태학"의 개념을 창시하였다. 미시건 호수 남쪽에 있는 인디애나 던스를 연구하면서, 그는 많은 시간에 걸쳐 식물과 토양 변화의 증거를 확인했다. 그의 연구는 환경에 미치는 영향이 어떻게 풍경을 변화시키는지 보여주었다; 그의 현대 식물학자들과는 달리, 그는 식물 프로파일의 영향력 있는 사람으로서 풍경 변화에 큰 관심을 가졌다. 탄슬리와 코울스의 작품은 생태학의 범위를 넓혔다. 또한, 세기의 전반기에 찰스 엘튼이 동물 생태학을 시작했지만, 진정한 돌파구는 영국 태생의 생태학자 G의 작품이었다. 에블린 허친슨과 뉴잉글랜드를 가로지르는 그의 작품.그의 연구 아래에서 생태학은 이론뿐만 아니라 응용과학이 되었다. 그의 연구는 생물화학, 곤충학, 유전학, 임질학, 인구역학 등 많은 하위 학문에 영향을 미쳤다.