지금까지 밝혀진 생물은 약 870만 종. 그러나 자세히 들여다보면 모두 다섯 가지 큰 묶음 — 5계 — 중 하나에 속한다. 핵막이 있는가, 세포벽이 있는가, 광합성을 하는가, 움직이는가 — 단순한 질문 몇 개로 모든 생명체를 정리해 볼 수 있다.
SECTION · 01
다섯 묶음, 모든 생명
눈에 보이지 않는 세균부터 가장 큰 동물까지 — 모든 살아 있는 것을 다섯 묶음으로 나눠 보자.
FIVE KINGDOMS · 생명의 다섯 묶음
원핵생물계MONERA · 핵막 없는 단세포
원생생물계PROTISTA · 단세포 진핵
균계FUNGI · 분해자
식물계PLANTAE · 광합성 생산자
동물계ANIMALIA · 운동하는 소비자
SECTION · 02
종이란 무엇인가
종(species)은 분류의 가장 기본 단위. 그런데 "같은 종"의 기준은 뭘까? 가장 널리 쓰이는 정의는 생식 가능한 자손이다.
📷 Momo · Wikimedia · PD
CASE · 노새의 이야기
같이 새끼는 낳지만 — 같은 종은 아니다
이 사진의 동물은 노새(mule). 어머니는 말, 아버지는 당나귀. 둘 사이에서 태어난 잡종이다. 노새는 튼튼하고 똑똑해서 옛날부터 짐을 나르는 데 쓰였다.
그런데 노새는 자손을 낳지 못한다. 즉 노새들끼리는 더 이상 번식할 수 없다. 그래서 생물학자들은 말과 당나귀를 서로 다른 종으로 본다.
생물학적 종 개념. 자연 상태에서 서로 짝짓기해 생식 가능한 자손을 낳을 수 있는 개체들의 무리를 한 종이라 한다.
말+당나귀→노새(불임) → 말과 당나귀는 다른 종
말+당나귀→노새(불임) → 말과 당나귀는 다른 종
왜 종을 굳이 구분할까? 같은 종 안에서는 변이가 있어도 같은 유전자 풀을 공유하지만, 다른 종은 유전자가 섞이지 않는다. 즉 종은 생물 진화의 가장 작은 단위다. 사자(Panthera leo)와 호랑이(Panthera tigris)도 동물원에서 라이거를 낳을 수는 있지만, 자연에서는 만나지 않고 라이거는 번식이 어렵다 — 그래서 다른 종.
이건 자주 하는 오해
개와 늑대는 모양이 다르니 다른 종이다.
개와 늑대는 외형이 달라 보여도 같은 종(Canis lupus)이다. 서로 짝짓기해 생식 가능한 자손을 낳을 수 있기 때문. 반면 모습이 비슷한 사자와 호랑이는 서로 다른 종이다. 겉모습보다 생식 가능성이 종을 가르는 기준.
SECTION · 03
5계 분류 체계 — 다섯 묶음 자세히
1969년 미국의 생물학자 휘태커(R. H. Whittaker)가 제안한 다섯 묶음 분류. 탭을 눌러 각 계의 특징·예시를 살펴보자.
MONERA
📷 NIAID · CC · 대장균 SEM
KINGDOM 01 · MONERA
원핵생물계
가장 단순한 생명체. 세포 안에 핵막이 없어 DNA가 세포질에 그대로 떠 있다. 모든 원핵생물은 단세포.
✗핵막 없음 · 진핵세포가 아닌 원핵세포
✓단세포 · 군락은 이루지만 한 개체는 한 칸
✓세포벽 있음 · 식물과는 성분이 다름
예시. 대장균 · 폐렴균 · 황색포도상구균 · 시아노박테리아(남세균)
KINGDOM 02 · PROTISTA
원생생물계
핵막이 있는 진핵세포이지만 기관·조직 분화가 거의 없는 생물. 동물·식물·균 어디에도 속하지 않는 진핵생물의 모임.
✓진핵세포 · 핵막이 있다
✓주로 단세포 · 일부는 단순한 다세포
✓다양한 영양 방식 · 광합성·섭취 모두
예시. 짚신벌레 · 아메바 · 유글레나 · 김 · 미역 · 다시마
KINGDOM 03 · FUNGI
균계
다른 생물의 몸이나 시체를 분해해서 양분을 흡수한다. 지구의 분해자 — 죽은 것을 자연으로 되돌리는 역할.
✓진핵세포·다세포 · 효모는 단세포
✗광합성 없음 · 엽록체가 없다
✓세포벽 있음 · 성분은 키틴(식물의 셀룰로오스와 다름)
예시. 표고버섯 · 송이버섯 · 곰팡이 · 효모 · 누룩
KINGDOM 04 · PLANTAE
식물계
햇빛으로 양분을 만드는 광합성 생산자. 거의 모든 다른 생물의 에너지 출발점.
✓진핵세포·다세포 · 조직 분화가 뚜렷
✓광합성 함 · 엽록체 있음
✓세포벽 있음 · 셀룰로오스
예시. 이끼 · 양치류 (고사리) · 소나무 · 진달래 · 벼 · 참나무
KINGDOM 05 · ANIMALIA
동물계
다른 생물을 먹어 양분을 얻고 스스로 움직이는 소비자. 신경·근육이 발달해 빠르게 반응한다.
✓진핵세포·다세포 · 기관·기관계 발달
✗광합성 없음 · 다른 생물을 먹는다
✗세포벽 없음 · 자유롭게 움직임
예시. 곤충 · 어류 · 양서류 · 파충류 · 조류 · 포유류 (사람·호랑이·고래)
다섯 묶음의 결정 흐름은 단순하다. 핵막 없으면 원핵생물. 핵막 있는데 단세포면 원생생물. 다세포인데 광합성 안 하면 영양 방식으로 가른다 — 분해면 균계, 섭취하고 움직이면 동물계. 광합성 하면 식물계.
SECTION · 04
분류 게임 — 어느 계에 속할까
아래 8개 생물이 각각 어느 계에 속하는지 골라보자. 카드 아래 5개 버튼 중 하나를 누르면 즉시 채점된다.
생물 카드 8개 — 5계 중에서 골라 보세요.
맞춘 카드0/ 8
짚신벌레
단세포 · 핵막 있음 · 섬모로 헤엄친다
대장균
단세포 · 핵막 없음 · 길이 약 2 µm
버섯
다세포 · 광합성 X · 죽은 나무를 분해
참나무
다세포 · 광합성 O · 세포벽 있음
호랑이
다세포 · 움직임 · 다른 동물을 먹는다
🌿
미역
진핵 · 광합성 O · 다세포이지만 조직 분화는 약함
🍞
빵 곰팡이
광합성 X · 빵에서 양분을 흡수해 자란다
👤
사람
다세포 · 척추 · 음식을 먹어 양분을 얻는다
SECTION · 05
분류 체계는 계속 바뀐다
우리가 배우는 5계 분류도 영원불변은 아니다. 새로운 사실이 밝혀지면 분류도 새로워진다. 그 흐름을 짧게 살펴 보자.
분류 체계의 변천
두 묶음에서 시작해 다섯, 그리고 더 세분화되어 왔다.
2계
1735
린네
식물계·동물계로만 나눔. 학명(이명법) 창안.
3계
1866
헤켈
현미경 발전으로 원생생물계 추가.
5계
1969
휘태커
원핵생물계·균계 분리. 현재 우리가 배우는 체계.
3역
1990
우즈
DNA 분석으로 세균을 진정세균·고세균으로 나눔. 3역 6계.
중요한 것은 분류 자체가 아니라 왜 그렇게 묶었는가다. 린네는 겉모습으로, 휘태커는 세포 구조와 영양 방식으로, 우즈는 DNA 서열로 — 시대마다 가장 좋은 방법을 썼다. 새로운 사실이 밝혀지면 분류도 바뀐다. 이것이 과학이 끊임없이 자라는 모습.
SECTION · 06
형성평가 · 점검 3문항
방금 배운 핵심을 짧게 점검해 보자. 보기를 누르면 즉시 채점되고 해설이 펼쳐진다.
맞춘 문제 0 / 3
Q1
생물학적 종 개념에 따라, 다음 중 같은 종으로 볼 수 있는 한 쌍은?
해설. 같은 종의 기준은 생식 가능한 자손을 낳을 수 있는가. 진돗개와 허스키는 같은 종(Canis lupus)이라 자손도 정상적으로 번식한다. 말·당나귀, 사자·호랑이의 자손은 번식이 안 되므로 다른 종.
Q2
다음 중 원핵생물계(Monera)에 속하는 생물은?
해설. 원핵생물의 핵심은 핵막이 없다는 것. 대장균은 핵막이 없는 세균. 짚신벌레와 미역은 원생생물계, 효모는 균계.
Q3
버섯과 곰팡이가 식물계가 아니라 균계로 분류되는 이유로 가장 적절한 것은?
해설. 버섯·곰팡이는 광합성을 하지 않고 다른 생물의 몸이나 시체를 분해해 양분을 얻는다. 식물처럼 세포벽이 있지만 영양 방식이 완전히 달라 균계로 따로 묶인다.
핵심 정리
종의 기준
생식 가능한 자손
자연 상태에서 번식 가능한 자손을 낳으면 같은 종
5계
원핵·원생·균·식물·동물
휘태커가 1969년에 제안한 표준 분류 체계
결정 기준
핵막 · 세포 수 · 영양 방식
단계별 질문으로 어느 계에 속하는지 판단
분류의 본질
변화하는 약속
새로운 사실이 밝혀지면 분류도 바뀐다