지구 위에 약 870만 종의 생물이 산다 (밝혀진 것만). 이중 절반 이상은 열대우림에 산다. 바다의 산호초는 면적은 0.1%지만, 해양 생물의 25%가 모여 산다. 그리고 같은 종이라도 한 마리 한 마리가 모두 다르다. 이 모든 풍부함이 생물다양성이다.
SECTION · 01
한 종 안에서도, 한 지구 위에서도
달팽이 한 마리도 옆 달팽이와 무늬가 다르다. 동네 풀밭에도, 머나먼 산호초 바다에도 — 다양성은 모든 규모에서 일어난다.
VARIETY OF LIFE · 모든 규모의 다양성
변이VARIATION · 같은 종 안의 차이
풀밭MEADOW · 한 들판의 여러 종
산호초CORAL REEF · 25% 해양 생물의 집
열대우림RAINFOREST · 지구 종의 50%
SECTION · 02
생물다양성의 세 얼굴
다양성에는 세 가지 결이 있다. 같은 종 안의 차이부터, 한 지역의 종의 수, 그리고 지구 위 생태계의 변주까지.
📷 A. Davison · CC BY-SA 4.0
LAYER 01 · 같은 종 안의 차이
유전적 다양성
한 종에 속하는 개체들 사이의 유전적 차이. 같은 그로브 달팽이라도 껍데기 색·줄무늬가 모두 다른 것처럼, 사람도 키·머리색·눈색이 다르다.
의미. 환경이 변하면 그중 어떤 개체는 살아남는다. 유전적 다양성이 클수록 종 전체가 멸종할 위험이 작다.
LAYER 02 · 한 지역의 종의 수
종 다양성
한 지역에 사는 종의 수와 종류. 산호초 1 m²에는 수백 종의 생물이 함께 산다. 우리 학교 운동장과 인근 산을 비교하면 사는 종의 수가 다르다.
의미. 종이 많을수록 생태계가 안정적이고, 어떤 종이 사라져도 빈자리를 다른 종이 메우기 쉽다.
LAYER 03 · 지구의 생태계 종류
생태계 다양성
지구에 있는 서로 다른 생태계의 수. 열대우림·산호초·사막·극지·습지·갯벌 — 각자 고유한 종과 환경을 품는다.
의미. 한 생태계가 사라지면 그 안의 모든 종도 함께 사라진다. 생태계 자체를 보전해야 종도 살아남는다.
SECTION · 03
변이 — 같은 종, 다른 모습
같은 종에 속하는 개체들 사이에서 나타나는 형질의 차이를 변이라고 한다. 변이는 모든 생물에 존재한다. 단 한 개체도 완전히 똑같지 않다.
📷 Angus Davison · CC BY-SA 4.0
CASE STUDY · 그로브 달팽이
한 종, 여섯 가지 모습
사진 속 달팽이는 모두 같은 종 — Cepaea nemoralis(그로브 달팽이). 그런데 껍데기는 노란색·분홍색·갈색·자주색, 줄무늬는 없거나, 한 줄, 다섯 줄까지 모두 다르다.
이런 형질 차이를 변이라 한다. 새가 발견하기 쉬운 색·잘 들키지 않는 색이 환경마다 다르기 때문에 — 풀밭에선 초록빛 도는 색이, 낙엽 위에선 갈색이 살아남는다.
색깔 변이
줄무늬 변이
크기 변이
변이는 어디서 올까? 첫째, 부모로부터 물려받은 유전자의 차이. 둘째, 자라난 환경의 차이. 같은 부모에서 태어난 형제도 키와 성격이 다른 이유다. 모든 생명체에 변이가 있다는 사실은, 자연이 어느 한 가지 답에만 매달리지 않는다는 뜻이다.
이건 자주 하는 오해
변이는 비정상이거나 결함이다.
변이는 정상이고 필수다. 같은 종의 모든 개체가 똑같다면, 환경이 한 번 바뀔 때 종 전체가 사라질 위험이 크다. 다양한 변이가 있어야 어떤 개체는 살아남고, 그 종이 이어진다.
SECTION · 04
변이가 다양성을 만든다 — 다윈의 핀치새
1835년 다윈은 갈라파고스 제도에서 신기한 새들을 만났다. 모두 핀치새인데, 섬마다 부리 모양이 달랐다. 같은 조상에서 시작한 변이가 어떻게 새로운 종까지 만들어 내는지를 보여주는 고전 사례.
CLASSIC CASE · 굴드의 도판
네 부리, 네 먹이 — 짝지어 보자
아래 그림은 굴드(John Gould)가 그린 다윈의 핀치 네 종. 부리 모양으로 어떤 먹이를 먹는지 추론할 수 있을까? 카드를 눌러 짝을 맞춰 보세요.
📷 John Gould · The Zoology of the Voyage of H.M.S. Beagle · 1845 · Public Domain
0 / 4 짝 맞추기
부리 모양 (BEAK)
1. 크고 두꺼운 부리
Geospiza magnirostris · 가장 굵고 단단
2. 중간 굵기 부리
Geospiza fortis · 적당한 두께
3. 작고 뾰족한 부리
Geospiza parvula · 짧고 날렵
4. 가늘고 긴 부리
Certhidea olivacea · 침처럼 가늘다
먹이 (FOOD)
🌾 중간 크기 씨앗
적당히 단단한 씨앗을 깨물어 먹는다
🦟 작은 곤충 · 꿀
좁은 틈에서 곤충을 잡거나 꽃의 꿀
🌰 단단한 큰 씨앗
두꺼운 껍질의 씨앗을 부숴 먹는다
🍇 부드러운 열매 · 작은 씨앗
작은 부리로 쪼아 먹는다
네 핀치는 모두 같은 조상에서 나왔다. 갈라파고스 제도의 각 섬은 식물·곤충 종류가 달랐고, 부리 모양에 약간의 변이가 있던 새들 중 그 섬의 먹이에 잘 맞는 부리를 가진 개체들이 살아남았다. 세대를 거듭하며 같은 조상의 후손들이 점점 다른 모습이 되고, 결국 서로 다른 종으로 갈라졌다.
변이 → 자연 선택 → 다양성. 다양성은 변이에서 시작한다.
SECTION · 05
생태계 탐험 — 다양성이 살아 있는 곳들
지구의 생태계는 한 가지가 아니다. 각자 고유한 종과 환경을 품고, 서로 다른 다양성의 풍경을 만든다.
📷 Khao Sok, Thailand · PD
RAINFOREST
열대우림
지구 표면 6%에 지구 종의 50%가 산다. 곤충만도 수백만 종.
📷 PLoS Biology · CC
CORAL REEF
산호초
바다 면적의 0.1%인데 해양 종의 25%가 살아간다. 바다의 열대우림.
📷 Luc Viatour · CC
MEADOW
초원 · 풀밭
수십 종의 풀과 꽃이 어우러진 곳. 곤충과 새들의 식탁.
📷 A. Davison · CC
YOUR NEIGHBOURHOOD
우리 동네
학교 화단·놀이터에도 변이는 있다. 같은 종 안에서 모두 조금씩 다르다.
한국에도 생태계 다양성의 보석이 많다. 서해 갯벌은 세계 5대 갯벌 중 하나로, 도요새와 게의 천국. 제주 곶자왈은 한대·온대·아열대 식물이 함께 자라는 독특한 숲. 설악산은 한반도 식물의 1/3이 모여 산다. 가까운 풀밭·하천·산만 잘 살펴봐도, 변이와 다양성은 어디에나 있다.
SECTION · 06
형성평가 · 점검 3문항
방금 배운 핵심을 짧게 점검해 보자. 보기를 누르면 즉시 채점되고 해설이 펼쳐진다.
맞춘 문제 0 / 3
Q1
다음 중 일반적으로 분류하는 생물다양성의 세 가지 측면에 해당하지 않는 것은?
해설. 생물다양성은 유전적 다양성·종 다양성·생태계 다양성의 세 단계로 본다. '행동 다양성'은 따로 분류되는 개념이 아니다.
Q2
그로브 달팽이는 같은 종인데도 껍데기 색·줄무늬가 개체마다 다르다. 이 현상을 가장 잘 설명하는 용어는?
해설. 같은 종의 개체들 사이에 나타나는 형질 차이를 변이라 한다. 변이는 유전자의 차이와 환경의 차이에서 생기며, 모든 생물에 존재한다.
Q3
다윈의 핀치새 사례에서 섬마다 부리 모양이 다양해진 까닭으로 가장 적절한 것은?
해설. 같은 조상에서 시작했어도, 섬마다 먹이가 달라 그 먹이에 잘 맞는 부리를 가진 개체가 더 많이 살아남아 후손을 남겼다. 세대가 거듭되며 부리 모양이 갈라지고, 결국 서로 다른 종이 됐다 — 변이가 다양성을 만든 셈.
핵심 정리
생물다양성
변이 · 종 · 생태계
유전적·종·생태계 세 단계로 본다
변이
같은 종 안 개체 차이
유전자와 환경의 차이에서 비롯
관계
변이 → 다양성
변이가 자연 선택을 거쳐 종이 갈라진다
의의
다양성은 생존의 보험
환경이 바뀌어도 어떤 개체는 살아남는다