進化진화와 生物생물多樣性다양성

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【深化심화】12saenggwa-0303

■ 10統통科과2-01-02: 變異변이의 發生발생과 自然選擇자연선택 過程과정을 통해 生物생물의 進化진화가 일어나고, 進化진화의 過程과정을 통해 生物생물多樣性다양성이 形成형성되었음을 推論추론할 수 있다.

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進化진화

進化진화는 한 集團집단 內내에서 特定특정 遺傳子유전자를 가진 個體개체의 比率비율이 世代세대를 거치며 變변하는 것입니다. 變변하는 主體주체는 個體개체가 아니라 集團집단이고, 한 個體개체의 身體신체가 달라져도 進化진화가 아니며 集團집단의 遺傳유전적 구성이 달라져야 進化진화입니다.

한 마리의 細菌세균은 抗生劑항생제를 만난다고 해서 耐性내성을 얻지 않습니다. 耐性내성을 이미 가지고 있던 少數소수의 細菌세균만 살아남고, 나머지가 죽어 없어지면서 集團집단 全體전체의 構成구성이 바뀝니다. 個體개체는 태어날 때 받은 遺傳子유전자를 죽을 때까지 基本的기본적으로 그대로 가지고 삽니다.

라마르크는 生物생물이 自身자신의 必要필요에 따라 器官기관을 發達발달시키거나 退化퇴화시키고, 그렇게 獲得획득한 形質형질이 子孫자손에게 傳達전달된다고 보았습니다. 기린의 목이 길어진 理由이유는 各각 기린이 높은 잎을 먹으려고 목을 늘였고 그 結果결과가 遺傳유전되었기 때문이라는 說明설명입니다. 이 說明설명에서는 變化변화가 個體개체 水準수준에서 먼저 일어나고, 方向방향은 必要필요가 決定결정합니다.

다윈은 1859秊년 『種종의 起源기원』에서 自然選擇자연선택을 發表발표했습니다. 같은 무렵 월리스도 東南동남아시아 島嶼도서를 調査조사하며 獨立的독립적으로 같은 結論결론에 이르렀습니다. 다윈의 說明설명은 라마르크와 順序순서가 反對반대입니다. 기린 集團집단 안에는 처음부터 목이 조금 긴 個體개체와 조금 짧은 個體개체가 섞여 있었고, 높은 잎까지 닿는 個體개체가 더 많은 子孫자손을 남기면서 世代세대가 흐를수록 목이 긴 個體개체의 比率비율이 높아졌습니다. 變異변이는 環境환경과 無關무관하게 먼저 存在존재하고, 環境환경은 그중 무엇이 살아남을지를 고를 뿐입니다.

다윈의 說明설명도 完全완전하지는 않았습니다. 다윈은 變異변이가 實際실제로 왜 生생기는지, 形質형질이 어떤 方式방식으로 傳達전달되는지를 說明설명하지 못했습니다. 遺傳유전의 構造구조가 밝혀진 것은 멘델의 硏究연구가 再재評價평가되고 染色體염색체와 突然變異돌연변이가 確認확인된 以後이후입니다. 現在현재의 進化진화 理論이론은 1930~1940秊代년대에 다윈의 自然選擇자연선택에 遺傳學유전학을 結合결합한 形態형태로, 現代的현대적 綜合종합이라고도 부릅니다. 自然選擇說자연선택설은 廢棄폐기된 것이 아니라 變異변이의 原因원인 部分부분이 채워진 것입니다.

變異변이

變異변이는 같은 種종에 屬속하는 個體개체들 사이에 나타나는 形質형질의 差異차이입니다. 自然選擇자연선택이 作動작동하려면 變異변이가 있어야 하므로, 變異변이는 進化진화의 材料재료에 該當해당합니다. 다만 모든 差異차이가 材料재료가 되지는 않습니다.

運動운동으로 키운 筋肉근육, 햇빛에 탄 皮膚피부, 營養영양 狀態상태에 따라 달라진 키는 모두 個體개체 사이의 差異차이이지만 子孫자손에게 傳達전달되지 않습니다. 이런 差異차이를 環境환경 變異변이 또는 非비遺傳的유전적 變異변이라고 하며, 進化진화의 材料재료가 되지 않습니다. 遺傳子유전자의 差異차이에서 비롯된 變異변이만이 世代세대를 넘어 蓄積축적될 수 있습니다.

遺傳的유전적 變異변이가 生생기는 方式방식은 크게 셋입니다.

아래 둘은 이미 集團집단 안에 있는 遺傳子유전자를 섞는 裝置장치입니다. 새 遺傳子유전자를 만들어 내지는 못하고, 組合조합만 바꿉니다. 새로운 遺傳子유전자의 根本근본的적인 供給源공급원은 突然變異돌연변이 하나뿐입니다. 有性生殖유성생식을 하지 않는 細菌세균도 빠르게 耐性내성을 獲得획득할 수 있는 理由이유가 여기에 있습니다. 細菌세균은 組合조합을 섞지 못하는 代身대신 世代세대가 極端的극단적으로 짧아서, 낮은 突然變異돌연변이 確率확률로도 짧은 時間시간 안에 엄청난 數수의 變異변이를 쌓습니다. 또 細菌세균은 플라스미드라는 작은 고리 模樣모양의 DNA를 다른 細菌세균에게 넘겨줄 수 있어서, 한 細菌세균에서 생긴 耐性내성 遺傳子유전자가 다른 個體개체는 물론 다른 種종으로까지 퍼지기도 합니다. 이를 遺傳子유전자의 水平수평 移動이동이라고 합니다.

突然變異돌연변이는 必要필요에 따라 일어나지 않아 大部分대부분의 突然變異돌연변이는 個體개체에게 不利불리하거나 아무 影響영향도 주지 않으며, 有利유리한 境遇경우는 드뭅니다. 有利유리한지 不利불리한지를 決定결정하는 것도 突然變異돌연변이 自體자체가 아니라 環境환경입니다. 같은 遺傳子유전자가 어떤 環境환경에서는 生存생존에 有利유리하고 다른 環境환경에서는 不利불리해집니다. 뒤에 나오는 灰色회색가지나방과 낫 模樣모양 赤血球적혈구가 代表的대표적인 例예입니다.

自然選擇자연선택

自然選擇자연선택은 生物생물에게만 適用적용되는 特別특별한 法則법칙이 아니라, 다음 세 條件조건이 同時동시에 滿足만족되면 自動자동的적으로 일어나는 結果결과입니다.

첫째, 集團집단 안에 形質형질의 差異차이가 있어야 합니다. 모든 個體개체가 똑같다면 고를 것이 없습니다. 둘째, 그 差異차이가 遺傳유전되어야 합니다. 遺傳유전되지 않으면 한 世代세대에서 有利유리했던 形質형질이 다음 世代세대로 넘어가지 못합니다. 셋째, 그 差異차이가 子孫자손을 남기는 程度정도의 差異차이로 이어져야 합니다. 셋 가운데 하나라도 빠지면 自然選擇자연선택은 일어나지 않습니다.

여기에 하나를 더 붙여야 說明설명이 完成완성됩니다. 生物생물은 살아남을 수 있는 것보다 훨씬 많은 子孫자손을 낳습니다. 過剩生産과잉생산이라고 부르는 이 事實사실 때문에 資源자원을 두고 生存생존 競爭경쟁이 必然的필연적으로 發生발생하고, 競爭경쟁이 있어야 差異차이가 結果결과를 만들어 냅니다. 食糧식량이 無限무한하고 捕食者포식자가 없다면 목이 긴 기린과 짧은 기린은 똑같이 子孫자손을 남길 것입니다.

"適者生存적자생존"이라는 用語용어는 誤解오해를 많이 낳습니다. 여기서 適者적자는 힘이 세거나 오래 사는 個體개체가 아니라, 그 環境환경에서 子孫자손을 더 많이 남기는 個體개체입니다. 이 能力능력을 適應度적응도라고 합니다. 壽命수명이 짧아도 繁殖번식을 많이 하면 適應度적응도가 높고, 오래 살아도 子孫자손을 남기지 못하면 適應度적응도는 0입니다. 孔雀공작의 긴 꼬리는 移動이동에 不利불리하고 捕食者포식자의 눈에 잘 띄지만, 配偶者배우자 選擇선택에서 有利유리하기 때문에 남았습니다. 生存생존에 不利불리한 形質형질도 繁殖번식에 有利유리하면 選擇선택됩니다.

"環境환경에 適應적응한다"는 表現표현도 個體개체가 努力노력해서 適應적응하는 것이 아니라, 適應적응된 狀態상태의 個體개체가 남은 結果결과로 集團집단이 適應적응한 것처럼 보이는 것입니다.

自然選擇자연선택이 作動작동하면 有利유리한 形質형질만 남고 나머지는 사라진다고 생각하기 쉽지만, 實際실제로는 中間중간 形態형태가 維持유지되는 境遇경우도 있습니다. 낫 模樣모양 赤血球적혈구 貧血症빈혈증이 代表的대표적입니다. 이 形質형질의 對立대립遺傳子유전자를 두 個개 모두 가지면 赤血球적혈구가 變形변형되어 深刻심각한 貧血빈혈을 겪지만, 하나만 가진 사람은 貧血빈혈이 輕微경미한 代身대신 말라리아에 强강합니다. 말라리아가 흔한 地域지역에서는 對立대립遺傳子유전자를 하나만 가진 사람의 適應度적응도가 가장 높기 때문에, 不利불리해 보이는 遺傳子유전자가 集團집단에서 사라지지 않고 一定일정 比率비율로 維持유지됩니다. 말라리아가 없는 地域지역에서는 같은 遺傳子유전자가 不利불리하기만 합니다. 有利유리함과 不利불리함이 遺傳子유전자에 붙어 있는 性質성질이 아니라 環境환경과의 關係관계에서 定정해진다는 證據증거입니다.

抗生劑항생제 耐性내성 細菌세균

抗生劑항생제를 使用사용하기 前전에도 耐性내성 遺傳子유전자를 가진 細菌세균은 集團집단 안에 極少數극소수 存在존재했습니다. 抗生劑항생제를 投與투여하면 耐性내성이 없는 大多數대다수가 죽고 極少數극소수만 살아남으며, 競爭者경쟁자가 사라진 자리에서 빠르게 增殖증식해 集團집단 全體전체가 耐性내성을 갖게 됩니다. 抗生劑항생제가 耐性내성을 만들어 준 것이 아니라, 抗生劑항생제가 選擇선택 壓力압력으로 作用작용해 旣存기존 變異변이 가운데 하나를 남긴 것입니다.

醫師의사가 症狀증상이 나아져도 處方처방된 抗生劑항생제를 끝까지 먹으라고 하는 理由이유도 여기서 나옵니다. 中間중간에 끊으면 抗生劑항생제에 比較的비교적 强강한 細菌세균이 살아남아 다시 늘어나고, 그 集團집단은 처음보다 耐性내성이 높습니다. 家畜가축 飼料사료에 抗生劑항생제를 常時상시 添加첨가하는 方式방식이 問題문제가 되는 理由이유도 持續지속的적인 弱약한 選擇선택 壓力압력은 耐性내성 遺傳子유전자를 꾸준히 蓄積축적시키는 것입니다.

灰色회색가지나방

英國영국의 灰色회색가지나방에는 밝은 色색 個體개체와 어두운 色색 個體개체가 함께 存在존재합니다. 産業산업化화 以前이전에는 나무 줄기가 밝은 色색의 地衣類지의류로 덮여 있었으므로 밝은 個體개체가 눈에 덜 띄었고, 石炭석탄 使用사용이 늘어 煤煙매연으로 줄기가 어두워지자 어두운 個體개체의 比率비율이 높아졌습니다. 大氣대기 汚染오염이 改善개선된 뒤에는 다시 밝은 個體개체가 늘었습니다.

이 事例사례에서 注意주의할 點점이 둘 있습니다. 나방의 몸 色색이 煤煙매연 때문에 검게 變변한 것이 아닙니다. 검은 個體개체는 以前이전부터 있었고, 比率비율만 變변했습니다. 또 1950秊代년대 케틀웰이 이 事例사례를 처음 提示제시한 實驗실험은 나방을 人爲인위的적으로 나무 줄기에 붙여 놓았다는 點점 등에서 方法방법上상 批判비판을 받았고, 以後이후 머제러스가 2000秊代년대에 條件조건을 補完보완해 數수 秊년에 걸쳐 遂行수행한 硏究연구를 통해 鳥類조류의 捕食포식이 實際실제 要因요인이라는 結論결론이 다시 支持지지되었습니다. 結論결론이 有名유명하다고 해서 根據근거까지 檢討검토 없이 받아들이지는 않는 것이 科學과학의 方式방식입니다.

갈라파고스 핀치

갈라파고스 諸島제도의 핀치는 섬마다 부리의 模樣모양과 크기가 다릅니다. 씨앗을 깨는 種종은 부리가 굵고 짧으며, 벌레를 잡는 種종은 가늘고 뾰족합니다. 그랜트 夫婦부부는 다프네 메이저 섬에서 핀치 集團집단을 長期間장기간 追跡추적했고, 1977秊년의 深刻심각한 가뭄 以後이후를 記錄기록했습니다. 가뭄으로 부드러운 씨앗이 사라지고 단단한 씨앗만 남자, 부리가 굵은 個體개체의 生存率생존율이 높았고 다음 世代세대의 平均평균 부리 크기가 커졌습니다. 自然選擇자연선택이 數수 秊년 單位단위에서 測定측정된 事例사례입니다.

自然選擇자연선택 밖의 機制기제

集團집단의 遺傳的유전적 構成구성을 바꾸는 것이 自然選擇자연선택만은 아닙니다.

遺傳的유전적 浮動부동은 進化진화가 언제나 '더 나은 方向방향'으로 일어나지는 않는다는 點점을 보여 줍니다. 뒤에서 볼 個體개체 數수 減少감소와 遺傳的유전적 多樣性다양성의 關係관계도 病目병목 效果효과로 說明설명됩니다. 遺傳子유전자 流動유동은 반대로 集團집단을 하나로 묶는 方向방향으로 作用작용하므로, 流動유동이 끊겨야 種分化종분화가 일어날 수 있습니다.

進化진화가 多樣性다양성으로 이어지는 通路통로

自然選擇자연선택만으로는 多樣性다양성이 說明설명되지 않습니다. 自然選擇자연선택은 한 集團집단 안의 比率비율을 바꿀 뿐, 集團집단의 數수를 늘리지는 않기 때문입니다. 種종의 數수가 늘어나려면 하나의 集團집단이 둘로 갈라져야 합니다. 이 過程과정을 種分化종분화라고 합니다.

種종의 槪念개념

生物學생물학에서 種종은 自然자연 狀態상태에서 서로 交配교배해 生殖생식 能力능력이 있는 子孫자손을 남길 수 있는 集團집단입니다. 말과 당나귀는 交配교배가 可能가능하지만 태어난 노새가 生殖생식 能力능력이 없으므로 다른 種종입니다. 이 定義정의는 有性生殖유성생식을 前提전제로 하므로 分裂분열로 增殖증식하는 細菌세균이나 化石화석으로만 남은 生物생물에는 適用적용하기 어렵습니다. 種종이라는 槪念개념 自體자체가 完璧완벽하지 않다는 事實사실을 알아 두면 뒤에 나오는 種종 數수 統計통계를 읽을 때 도움이 됩니다.

種分化종분화의 가장 典型전형的적인 經路경로는 다음과 같습니다. 하나의 集團집단이 山脈산맥의 隆起융기, 河川하천의 變化변화, 島嶼도서의 形成형성 같은 地形지형 變化변화로 둘로 나뉩니다. 이것이 地理的지리적 隔離격리입니다. 나뉜 두 集團집단은 遺傳子유전자를 주고받지 못하므로, 各各각각의 環境환경에서 서로 다른 選擇선택 壓力압력을 받고 서로 다른 突然變異돌연변이를 쌓습니다. 遺傳的유전적 差異차이가 充分충분히 커지면 나중에 障壁장벽이 사라져 다시 만나더라도 交配교배가 되지 않거나 子孫자손이 生殖생식 能力능력을 갖지 못합니다. 이 狀態상태가 生殖的생식적 隔離격리이며, 이때 비로소 두 集團집단은 다른 種종이 됩니다.

生殖的생식적 隔離격리를 만드는 障壁장벽은 交配교배가 일어나기 前전에 作用작용하는 것과 受精수정이 이루어진 뒤에 作用작용하는 것으로 나눌 수 있습니다. 繁殖번식 時期시기가 서로 다르거나, 求愛구애 行動행동이나 울음소리가 달라 짝으로 알아보지 못하거나, 같은 地域지역에 살아도 서로 다른 棲息서식 環境환경을 利用이용해 마주칠 일이 없으면 交配교배 自體자체가 일어나지 않습니다. 반딧불이가 種종마다 다른 리듬으로 빛을 깜박여 같은 種종의 짝을 찾는 것이 行動행동에 따른 隔離격리의 例예입니다. 交配교배가 되더라도 雜種잡종이 일찍 죽거나, 노새처럼 자라기는 하지만 生殖생식 能力능력이 없으면 두 集團집단의 遺傳子유전자는 섞이지 않습니다.

種分化종분화가 반드시 地理的지리적 隔離격리를 거치는 것은 아닙니다. 植物식물에서는 細胞세포 分裂분열의 잘못으로 染色體염색체 組조가 통째로 늘어난 倍數體배수체가 생기는 일이 드물지 않은데, 倍數體배수체는 본래 集團집단과 交配교배해도 染色體염색체 짝이 맞지 않아 生殖생식 能力능력이 있는 子孫자손을 남기기 어렵습니다. 같은 자리에 살면서도 한 世代세대 만에 生殖的생식적 隔離격리가 이루어지는 셈입니다. 오늘날 빵을 만드는 밀은 서로 다른 세 種종의 祖上조상 植物식물이 雜種잡종을 이루고 染色體염색체가 倍加배가되는 過程과정을 거쳐 생긴 六倍體육배체이며, 씨 없는 수박은 三倍體삼배체가 生殖생식 細胞세포를 제대로 만들지 못하는 性質성질을 利用이용한 것입니다.

適應적응 放散방산과 收斂수렴 進化진화

하나의 祖上조상 集團집단이 여러 環境환경으로 퍼져 나가 各各각각 다른 方向방향으로 分化분화하는 現象현상을 適應적응 放散방산이라고 합니다. 갈라파고스의 핀치가 섬마다 다른 먹이에 맞추어 부리를 分化분화시킨 것, 빅토리아 湖호의 시클리드가 數수百백 種종으로 갈라진 것이 여기에 屬속합니다. 이 境遇경우 器官기관들은 겉모습이 달라도 起源기원이 같습니다.

反對반대 方向방향도 있습니다. 系統계통이 全전혀 다른 生物생물이 비슷한 環境환경에 놓이면 비슷한 形態형태로 收斂수렴합니다. 고래의 가슴지느러미와 상어의 가슴지느러미는 模樣모양과 機能기능이 닮았지만 起源기원이 다릅니다. 고래의 지느러미는 사람의 팔, 박쥐의 날개와 起源기원이 같은 器官기관입니다. 起源기원이 같고 機能기능이 달라진 器官기관을 相同상동 器官기관, 起源기원이 다르고 機能기능이 닮은 器官기관을 相似상사 器官기관이라고 합니다. 適應적응 放散방산은 相同상동 器官기관을, 收斂수렴 進化진화는 相似상사 器官기관을 만들어 냅니다.

이렇게 種分化종분화가 數수億억 秊년 동안 反復반복된 結果결과가 現在현재의 生物생물多樣性다양성입니다. 生物생물多樣性다양성은 처음부터 주어진 狀態상태가 아니라 進化진화의 歷史역사가 쌓인 結果결과이며, 그래서 한 番번 사라진 種종은 다시 만들어지지 않습니다.

生物생물多樣性다양성

生物생물多樣性다양성은 種종의 數수만을 가리키지 않습니다. 「生物생물多樣性다양성 保全보전 및 利用이용에 關관한 法律법률」에서도 種종 안의 多樣性다양성, 種종 사이의 多樣性다양성, 生態系생태계의 多樣性다양성을 모두 包含포함하는 槪念개념으로 規定규정합니다.

遺傳的유전적 多樣性다양성

같은 種종에 屬속해도 個體개체마다 遺傳子유전자가 조금씩 다릅니다. 이 差異차이가 클수록 環境환경이 갑자기 바뀌었을 때 살아남는 個體개체가 있을 確率확률이 높아집니다. 遺傳的유전적 多樣性다양성은 種종이 保有보유한 保險보험입니다.

19世紀세기 中盤중반 아일랜드의 大대飢饉기근은 이 保險보험이 없을 때 무슨 일이 벌어지는지를 보여 줍니다. 당시 아일랜드는 收穫量수확량이 좋은 單一단일 品種품종의 감자에 食糧식량을 依存의존했고, 그 品種품종은 遺傳的유전적으로 거의 同一동일했습니다. 감자 疫病역병이 퍼지자 抵抗性저항성을 가진 個體개체가 없었으므로 作物작물이 거의 全滅전멸했고, 1845秊년부터 數수 秊년에 걸쳐 百백만 名명 單位단위의 死亡者사망자와 大規模대규모 移民이민이 發生발생했습니다. 被害피해 規模규모는 統計통계마다 差異차이가 있지만, 單一단일 品種품종 依存의존이 被害피해를 키웠다는 點점에는 異論이론이 없습니다.

現在현재의 바나나도 같은 構造구조 위에 있습니다. 國際국제 去來거래되는 바나나는 씨가 없어 營養영양 生殖생식으로만 增殖증식하므로, 事實上사실상 複製복제된 個體개체들입니다. 遺傳的유전적 多樣性다양성이 거의 없어 곰팡이병 하나가 퍼지면 對應대응 手段수단이 없습니다.

個體개체 數수가 줄어들면 遺傳的유전적 多樣性다양성도 함께 줄어듭니다. 남은 個體개체가 적으면 偶然우연만으로 特定특정 遺傳子유전자가 사라지고, 近親근친交配교배가 늘어 劣性열성 疾患질환이 드러납니다. 個體개체 數수가 回復회복되어도 한 番번 사라진 對立대립遺傳子유전자는 돌아오지 않습니다. 그래서 滅種멸종을 免면했다고 해서 保全보전이 끝나지는 않는 겁니다.

種종 多樣性다양성

種종 多樣性다양성은 種종의 數수만으로 決定결정되지 않습니다. 種종이 몇 種類종류나 있는지를 뜻하는 豊富度풍부도와, 各각 種종의 個體개체 數수가 얼마나 고르게 分布분포하는지를 뜻하는 均等度균등도를 함께 봅니다.

두 숲은 種종 數수도 個體개체 總총數수도 같지만 種종 多樣性다양성은 다릅니다. B 숲에서는 事實上사실상 한 種종이 숲을 차지하고 있고, 나머지 세 種종은 작은 變化변화에도 사라질 수 있습니다. "種종이 많으니 多樣性다양성이 높다"는 判斷판단은 均等度균등도를 確認확인하기 前전에는 成立성립하지 않습니다.

種종 多樣性다양성이 높은 生態系생태계가 安定안정的적인 理由이유는 먹이 사슬의 構造구조 때문입니다. 捕食者포식자가 여러 種종의 먹이를 利用이용할 수 있으면 하나의 먹이 種종이 줄어도 다른 種종으로 代替대체할 수 있습니다. 反面반면 單純단순한 먹이 사슬에서는 한 種종의 減少감소가 그 種종에 依存의존하는 모든 種종의 減少감소로 곧바로 이어집니다.

生態系생태계 多樣性다양성

生態系생태계 多樣性다양성은 森林삼림, 草原초원, 沙漠사막, 濕地습지, 갯벌, 珊瑚礁산호초, 河川하천 같은 棲息서식 環境환경이 얼마나 多樣다양한지를 뜻합니다. 이 層位층위가 重要중요한 理由이유는 環境환경의 種類종류가 곧 選擇선택 壓力압력의 種類종류이기 때문입니다. 環境환경이 多樣다양할수록 各각 環境환경에 맞추어 分化분화한 種종이 많아지고, 結果결과的적으로 種종 多樣性다양성이 높아집니다.

갯벌은 이 關係관계를 잘 보여 줍니다. 갯벌은 바닷물에 잠기는 時間시간, 鹽分염분, 粒子입자 크기가 位置위치마다 달라서 좁은 面積면적 안에 여러 環境환경이 共存공존합니다. 그래서 單位단위 面積면적당 棲息서식하는 生物생물의 種類종류가 매우 많습니다. 干拓간척으로 갯벌이 사라지면 種종 하나가 아니라 環境환경 自體자체가 사라지므로 被害피해가 層位층위를 넘어 번집니다.

세 層位층위는 順序순서가 있는 段階단계가 아니라 서로를 支撐지탱하는 關係관계입니다. 生態系생태계가 多樣다양해야 種종이 多樣다양해지고, 種종이 多樣다양해야 各각 種종의 個體개체 數수가 維持유지되어 遺傳的유전적 多樣性다양성이 保全보전됩니다. 反對반대로 遺傳的유전적 多樣性다양성이 무너지면 種종이 사라지고, 種종이 사라지면 그 種종이 떠받치던 生態系생태계가 무너집니다.

生物多樣性생물다양성의 價値가치

生物多樣性생물다양성이 줄어드는 것이 왜 問題문제인지는 人間인간이 生物생물에게서 무엇을 얻고 있는지를 보면 分明분명해집니다. 먼저 藥약입니다. 버드나무 껍질의 成分성분에서 出發출발해 아스피린이 만들어졌고, 太平洋태평양 주목의 껍질에서 찾아낸 物質물질은 抗癌劑항암제 탁솔이 되었습니다. 中國중국의 투유유는 傳統전통 藥材약재로 쓰이던 개똥쑥에서 말라리아 治療치료 物質물질 아르테미시닌을 分離분리해 2015秊년 노벨 生理學생리학·醫學賞의학상을 받았습니다. 아직 調査조사되지 않은 種종이 사라지면 그 안에 있었을지 모를 藥약의 材料재료도 함께 사라집니다.

生態系생태계가 아무 代價대가 없이 해 주는 일도 있습니다. 벌이나 나비 같은 動物동물이 꽃가루를 옮기지 않으면 열매를 맺지 못하는 作物작물이 많아, 世界세계 主要주요 食用식용 作物작물의 4分분의 3 가량이 程度정도의 差異차이는 있어도 動物동물의 受粉수분에 기대고 있습니다. 濕地습지는 물을 걸러 깨끗하게 하고 洪水홍수 때 물을 머금으며, 숲과 갯벌은 炭素탄소를 저장합니다. 이처럼 生態系생태계가 人間인간에게 주는 惠澤혜택을 生態系생태계 서비스라 합니다.

野生야생 生物생물의 遺傳子유전자는 作物작물 品種품종 改良개량의 材料재료이기도 합니다. 1970秊代년대 아시아의 벼 農事농사에 바이러스病병이 번졌을 때, 인도에서 採集채집한 野生야생 벼 가운데 抵抗性저항성을 가진 集團집단이 발견되었고 그 遺傳子유전자를 栽培재배 벼에 옮겨 抵抗性저항성 品種품종을 만들 수 있었습니다. 앞에서 본 아일랜드의 감자나 오늘날의 바나나처럼 遺傳的유전적으로 均一균일한 作物작물이 病병에 무너질 때, 다시 기댈 수 있는 것은 野生야생 近緣種근연종에 남아 있는 遺傳的유전적 多樣性다양성입니다.

生物생물多樣性다양성 減少감소

棲息地서식지 破壞파괴와 斷片化단편화

生物생물多樣性다양성 減少감소의 가장 큰 原因원인은 棲息地서식지 破壞파괴입니다. 農耕地농경지 開墾개간, 都市도시 開發개발, 伐採벌채로 棲息서식 空間공간이 줄면 個體개체 數수는 直接직접 減少감소합니다.

여기서 한 段階단계 더 들어가야 할 槪念개념이 斷片化단편화입니다. 道路도로가 숲을 가로지르면 面積면적은 조금밖에 줄지 않지만 結果결과는 훨씬 深刻심각합니다. 첫째, 숲의 가장자리가 늘어나면서 햇빛·바람·溫度온도 條件조건이 內部내부와 다른 區域구역이 넓어지고, 內部내부 環境환경에서만 사는 種종이 줄어듭니다. 둘째, 나뉜 集團집단끼리 遺傳子유전자를 주고받지 못해 各각 集團집단의 遺傳的유전적 多樣性다양성이 빠르게 떨어집니다. 棲息地서식지 面積면적을 지키는 것만으로는 不足부족하고 連結연결까지 지켜야 한다는 結論결론이 여기서 나옵니다. 生態생태 通路통로가 必要필요한 理由이유입니다.

濫獲남획과 外來種외래종

濫獲남획은 個體개체를 繁殖번식 速度속도보다 빠르게 除去제거하는 行爲행위입니다. 問題문제는 個體개체 數수가 줄어드는 것에서 끝나지 않고 遺傳的유전적 多樣性다양성까지 함께 무너진다는 點점입니다. 특히 큰 個體개체만 골라 잡는 漁業어업은 人爲인위的적인 選擇선택 壓力압력으로 作用작용해, 일찍 작은 몸으로 繁殖번식하는 個體개체가 有利유리해지는 方向방향으로 集團집단을 變변化화시킵니다. 人間인간의 活動활동도 自然選擇자연선택의 選擇선택 壓力압력이 됩니다.

外來種외래종에 對대해서는 誤解오해를 하나 바로잡아야 합니다. 모든 外來種외래종이 問題문제인 것은 아닙니다. 옥수수, 고추, 감자는 모두 들어온 種종이지만 生態系생태계를 破壞파괴하지 않습니다. 問題문제가 되는 것은 天敵천적이 없는 狀態상태에서 急激급격히 增殖증식해 土着種토착종의 자리를 빼앗는 境遇경우이며, 우리나라는 이런 種종을 生態系생태계攪亂교란 生物생물로 指定지정해 管理관리합니다. 뉴트리아는 毛皮모피와 食用식용 目的목적으로 들여왔다가 脫出탈출한 個體개체가 濕地습지에 定着정착한 境遇경우이고, 큰입배스와 블루길은 水産수산 資源자원 目的목적의 導入도입이 結果결과的적으로 土着토착 魚種어종을 壓迫압박한 境遇경우입니다. 放生방생이나 飼育사육 抛棄포기로 붉은귀거북이 河川하천에 퍼진 事例사례도 있습니다. 導入도입 自體자체보다 導入도입 以後이후의 管理관리 不在부재가 核心핵심입니다.

汚染오염과 氣候기후 變化변화

汚染오염 物質물질 가운데 分解분해되지 않고 體內체내에 蓄積축적되는 것은 먹이 사슬을 따라 올라갈수록 濃度농도가 높아집니다. 下位하위 營養영양 段階단계에서는 問題문제가 되지 않던 濃度농도가 上位상위 捕食者포식자에서 致命치명的적이 되므로, 汚染오염은 먹이 사슬의 꼭대기부터 무너뜨립니다.

代表的대표적인 例예가 殺蟲劑살충제 DDT입니다. 1960秊代년대 美國미국의 한 河口하구에서 調査조사한 結果결과, 물속 DDT 濃度농도는 約약 0.00005 ppm에 불과했지만 플랑크톤, 작은 물고기, 큰 물고기를 거칠 때마다 濃度농도가 높아져 물고기를 잡아먹는 새의 몸에서는 數十수십 ppm에 이르렀습니다. 물의 數十萬수십만 倍배에 達달하는 濃度농도입니다. DDT는 기름에 잘 녹아 脂肪지방에 쌓이고 잘 分解분해되지 않으므로, 먹이를 먹을 때마다 몸 밖으로 빠져나가지 않고 쌓이기 때문입니다. DDT가 쌓인 송골매나 흰머리수리는 알 껍데기가 얇아져 품을 때 알이 깨졌고, 個體개체 數수가 急減급감했습니다. 1962秊년 카슨이 『沈默침묵의 봄』에서 이 問題문제를 告發고발한 뒤 美國미국은 1972秊년 DDT의 農業用농업용 使用사용을 禁止금지했고, 이후 이 새들의 個體개체 數수는 차츰 回復회복되었습니다.

氣候기후 變化변화는 棲息서식 可能가능한 範圍범위를 移動이동시킵니다. 平地평지의 種종은 北북쪽으로 올라가면 되지만 高山고산 植物식물은 올라갈 곳이 限定한정되어 있고, 山頂산정에 達달하면 더 이상 避피할 곳이 없으므로 氣候기후 變化변화는 高山고산과 極극 地方지방 生物생물에게 特특히 致命치명的적입니다.

우리나라에서도 그 모습을 볼 수 있습니다. 韓國한국 特産種특산종인 구상나무는 漢拏山한라산과 智異山지리산 같은 높은 山산의 꼭대기 附近부근에 사는데, 겨울 눈이 줄고 봄철 乾燥건조와 여름 高溫고온이 잦아지면서 집단으로 말라 죽는 모습이 확인되고 있습니다. 國際自然保全聯盟국제자연보전연맹(IUCN)은 2011秊년 구상나무를 滅種멸종 危機種위기종으로 分類분류했습니다. 바다에서는 珊瑚산호가 몸속에 함께 사는 藻類조류에게서 養分양분을 얻는데, 水溫수온이 평소 여름 最高최고 水溫수온보다 1~2 ℃만 높은 狀態상태가 이어져도 이 藻類조류를 내보내 하얗게 變변하는 白化백화가 일어납니다. 白化백화가 길어지면 珊瑚산호가 굶어 죽고, 珊瑚礁산호초에 기대어 사는 수많은 生物생물의 棲息地서식지도 함께 사라집니다.

棲息地서식지 內내 保全보전과 棲息地서식지 外외 保全보전

두 方法방법은 代替대체 關係관계가 아니라 補完보완 關係관계입니다. 棲息地서식지 外외 保全보전은 棲息地서식지가 回復회복될 때까지의 時間시간을 버는 手段수단일 뿐이며, 最終최종 目標목표는 野生야생 復歸복귀입니다. 動物園동물원에서 繁殖번식한 個體개체만 남고 棲息地서식지가 사라졌다면 그 種종은 生態系생태계 안에서의 役割역할을 잃은 狀態상태입니다.

우리나라의 事例사례로는 智異山지리산의 半반달가슴곰 復元복원이 있습니다. 密獵밀렵과 棲息地서식지 破壞파괴로 野生야생 個體개체가 極少數극소수만 남자, 2004秊년 러시아에서 들여온 半반달가슴곰 여섯 마리를 放飼방사하면서 本格的본격적인 復元복원 事業사업이 始作시작되었습니다. 이 事業사업은 棲息地서식지 外외에서 確保확보한 個體개체를 棲息地서식지 內내로 되돌린 例예이며, 同時동시에 外部외부 個體개체를 導入도입해 遺傳的유전적 多樣性다양성을 補充보충한 例예이기도 합니다. 反面반면 復元복원된 곰이 人間인간의 生活생활 空間공간과 만나면서 發生발생하는 葛藤갈등은 解決해결되지 않았습니다. 復元복원은 個體개체 數수를 늘리면 끝나는 事業사업이 아니라 棲息地서식지와 地域지역 社會사회를 함께 調整조정해야 하는 事業사업입니다.

國際국제 協約협약

名古屋나고야 議定書의정서가 왜 必要필요했는지를 보면 生物생물多樣性다양성이 經濟경제 問題문제이기도 하다는 點점이 드러납니다. 醫藥品의약품과 品種품종 改良개량의 出發點출발점은 野生야생 生物생물의 遺傳유전 資源자원인데, 資源자원이 豊富풍부한 나라와 利用이용할 技術기술을 가진 나라가 다릅니다. 議定書의정서는 遺傳유전 資源자원을 利用이용하려면 提供제공國국의 事前사전 同意동의를 얻고 利益이익을 共有공유하도록 定정했습니다. 生物생물多樣性다양성 保全보전이 善意선의에만 依存의존하지 않고 利害이해 關係관계 위에서 作動작동하도록 設計설계한 裝置장치입니다.

우리나라의 制度제도

國內국내에서는 滅種멸종 危機위기 野生야생生物생물을 等級등급으로 指定지정해 捕獲포획과 去來거래를 禁止금지하고, 國立公園국립공원과 濕地습지 保護보호 地域지역을 指定지정해 棲息地서식지를 管理관리합니다. 順天灣순천만과 牛浦우포늪은 람사르 濕地습지로 登錄등록되어 있습니다. 道路도로로 끊긴 棲息地서식지를 잇기 爲위해 生態생태 通路통로를 設置설치하고, 國立국립白頭大幹백두대간樹木園수목원의 씨앗 貯藏庫저장고처럼 種子종자를 長期장기 保管보관하는 施設시설도 運營운영합니다.