생태계
생태계는 생물적인 생물과 비생물적 요인인 환경을 하나로 묶어서 생각할 수 있도록 만든 용어입니다. 생태계란 일정한 공간에 서식하는 생물과 환경이 서로 유기적인 관계를 맺으면서 조화를 이루는 곳입니다. 조화를 이루는 과정에서 물질 순환과 에너지 흐름이 일어나는 하나의 기능적인 시스템 역할을 합니다.
생태계의 구성 요소
생태계의 모든 생물이 구성요소입니다. 담당하는 역할에 따라 생산자, 소비자, 분해자로 구분합니다. 소비자가 생산자를 먹음으로써 생산자가 합성한 유기물이 소비자에게 전달되고, 생산자와 소비자의 유기물은 사체와 배설물의 형태로 분해자에게 전달됩니다. 여기서 유기물은 이산화 탄소, 일산화탄소와 같은 단순한 화합물을 제외한 탄소 화합물을 유기물이라고 합니다. 각각의 특성을 알아보겠습니다.
먼저 생산자는 광합성을 하여 무기물로부터 유기물을 합성하는 생물을 말합니다. 예를 들어 식물이나 조류가 있습니다. 여기서 조류는 광합성을 하는 원생생물입니다. 주로 수중 생태계의 생산자를 말합니다.
소비자는 광합성을 하지 않고 다른 생물을 먹어서 유기물을 얻는 생물을 말합니다. 예를 들어 동물이 있습니다. 소비자는 1,2,3 차 소비자로 나눕니다. 1차 소비자는 식물을 먹는 초식 동물을 말합니다. 2차 소비자는 초식 동물을 먹는 육식 동물을 말합니다. 3차 소비자는 2차 소비자를 먹는 육식 동물을 말합니다. 또한 최종 소비자가 있습니다. 최종 소비자는 먹이 사슬에서 마지막 단계에 있는 동물을 최종 소비자라고 부릅니다. 먹이 사슬은 생물들 사이에 먹고 먹히는 관계를 나타내는 용어로 사슬에 비유한 것입니다.
분해자는 다른 생물의 사체나 배설물 속의 유기물을 무기물로 분해하여 에너지를 얻고 생성물은 비생물 환경으로 돌려보내는 생물입니다. 예를 들면 세균, 곰팡이, 버섯 등이 있습니다.
생태계의 구성 단계
생태계의 구성 단계는 개체, 개체군, 군집, 생태계로 나뉩니다.
개체는 독립적으로 생명 활동을 하는 하나의 생명체입니다.
개체군은 같은 지역에서 생활하는 같은 종의 개체로 이루어진 집단입니다. 두 생물이 같은 개체군을 구성한다고 표현하면 두 개체는 같은 종의 생물체임을 의미합니다.
군집은 일정한 지역에 모여 생활하는 여러 개체군들의 집합입니다. 군집에서 개체 수가 많거나 넓은 면적을 차지하는 군집을 우점종이라고 합니다. 군집 안에서 우점종은 아니지만 군집의 구조에 중요한 역할을 하는 종을 핵심종이라고 합니다. 특정한 지역이나 환경에서만 볼 수 있는 종으로 그 군집의 지역적, 환경적 특성을 나타내는 종을 지표종이라고 합니다.
생태계는 군집과 이를 둘러싼 환경이 끊임없이 서로 영향을 주고받는 통합된 시스템입니다. 생태계는 공원, 연못과 같은 좁은 범위에서부터 삼림, 초원, 사막, 바다와 같은 넓은 범위까지 그 규모와 종류가 아주 다양합니다.
생태계의 상호 관계
생태계의 상호 관계는 환경과 생물이 서로 영향을 줍니다. 예를 들어 알아보겠습니다.
먼저 환경이 생물적 요인에 영향을 주는 예를 알아보겠습니다. 빛의 세기라는 환경이 식물 잎의 두께에 영향을 줄 수 있습니다. 해조류는 바다 깊이에 따라 서식하는 종류가 각각 다릅니다. 낮의 밤의 길이는 식물의 성장에 영향을 줍니다. 추운 지방에 서식하는 포유류는 몸집이 크지만 귀나 꼬리 등이 작은 경향이 있는데 이것은 열의 손실을 줄여 체온을 유지하기 위함입니다. 일부 식물의 온도가 낮아지면 단풍이 들고 낙엽이 지게 됩니다. 양서류와 파충류 같은 동물은 겨울이 되어 온도가 낮아지면 겨울잠을 자게 됩니다.
이번에는 생물적 요인이 환경에 영향을 주는 예를 알아보겠습니다.
식물의 광합성과 동물의 호흡은 대기 중의 산소와 이산화 탄소의 농도를 변화시킵니다. 세균과 버섯에 의해 토양 속 무기물의 양이 증가하여 생물이 환경에 영향을 주게 됩니다.
마지막으로 생물과 환경 사이에 서로 영향을 주고받는 예를 살펴보겠습니다.
같은 종의 개체들 사이에서 서로 영향을 주고받는 가족생활, 리더제 등이 있습니다. 또한 서로 다른 개체군, 즉 서로 다른 개체들 사이에서 영향을 주고받는 상호 작용이 있는데 그 예로는 공생, 기생, 포식과 피식 등이 있습니다.
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