글로벌 세계 대백과사전/컴퓨터·환경·첨단·지구과학/환 경/인류의 환경파괴/균형잡힌 자연

지구상의 어떤 생물도 다른 생물들과 떨어져 홀로 살 수는 없다. 일정한 범위 안에 살고 있는 동식물은 같은 공기, 같은 대지, 같은 이웃을 함께 소유하고, 서로가 훌륭하게 조화를 이루며 살고 있다. 그 중에는 다른 생물을 먹이로 삼고 있는 것도 있지만, 넓은 안목으로 보면 전체적으로 균형이 잘 이루어지고 있음을 알 수 있다. 과학적인 연구에 의해서, 이 균형은 수많은 종(種) 사이에 그물망처럼 펼쳐진 매우 복잡한 관계에 의해 유지되고 있음을 알 수 있다. 이 중 가장 중요한 관계라 할 수 있는 것은 식물과 동물 사이의 관계이다. 식물이 없다면 동물은 살아갈 수 없기 때문이다.

생태학

生態學

모든 동식물은 여러 가지 환경 요인의 영향을 받는다. 물리적 환경은 그 지역의 공기, 물, 흙 등의 성분에 의해 결정되고, 생물적 환경은 그 곳에 살고 있는 모든 동물과 식물에 의해 구성된다. 이 물리적 환경과 생물적 환경을 종합한 것을 어떤 생물의 '생식환경(生殖環境：habitat)'이라 부른다. 어떤 생물이든 자신에게 맞는 생식환경을 떠나서는 결코 살 수 없다. 생식환경 중 동물에게 가장 중요한 것은 먹이와 몸을 숨길 장소를 제공해 주는 식물이다. 식물의 종류에 따라 그 주변에 모여드는 동물의 종류가 다르며, 그 동물이 또 다른 동물을 불러들이고, 이렇게 해서 하나의 생물 군집이 형성된다.

생태계는 어느 날 갑자기 이루어지는 것이 아니라 몇 세기에 걸친 진화의 결과이다.

그러나 이에 비해 생물 군집은 훨씬 짧은 기간에 형성되는 경우도 있다. 보통 생물 군집은 일련의 단계적 변화를 거쳐 '극상(極相)'이라 불리는 최종적인 상태에 이른다. 초원, 툰드라, 삼림과 같이 어떠한 생태계에서도 극상은 자연적으로 몇 번이고 재생한다. 작은 부분이 손상을 받아도 곧 복원되는 것이다. 어떤 생물 군집을 형성함에 있어 가장 먼저 자리잡는 것을 선구종(先驅種)이라 부르는데, 바람에 날려 온 씨앗이나 날벌레가 그것들이다. 바다를 건너 해안이나 섬에 밀려 오는 것들도 있다. 초기에는 그러한 생물들은 다른 생물로부터 거의 아무 영향도 받지 않고 살아갈 수가 있다. 그러나 생물 군집이 발달함에 따라, 다른 종이 선구종과 자리바꿈을 한다. 그리고 그들 역시 천이(遷移)가 계속되는 동안 또 다른 종에 의해 자리바꿈된다. 극상에까지 이른 생물 군집은 보통 다양한 동식물을 포함하고 있으며, 그러한 것들은 매우 복잡한 상호 작용에 의해 그물망처럼 연결되어 있다.

먹이사슬과 먹이그물

모든 식물의 먹이(영양)의 원천, 살아가기 위한 에너지의 근원은 태양이다. 채식 습성, 즉 식성을 조사함으로써 생태계 안의 에너지의 흐름을 추적할 수 있다.

식물은 광합성에 의해 자기 자신이 성장하는 데 필요한 먹이를 만들어 낸다. 그래서 식물은 1차 생산자라 부르며, 식물을 직접 먹는 초식 동물을 1차 소비자, 다른 동물을 먹는 육식 동물을 2차 소비자라 부른다. 이처럼 여러 수준의 식성을 서로 연관시켜 하나의 먹이사슬로 엮을 수 있는데, 그 출발점은 언제나 한 무리의 식물이다. 먹이사슬의 각 단계는 영양 단계의 차이로써 표현되는 경우도 많다. 먹이사슬에 의해 개개의 식물과 동물은 서로 관련을 맺고 있는데, 하나의 생태계 안의 여러 가지 먹이사슬이 한데 어울려 훨씬 복잡한 먹이그물을 만들 수 있다. 먹이그물의 맨 꼭대기를 차지하는 포식자(捕食者)가 획득하는 먹이 에너지는 5종류나 되는 서로 다른 영양 단계의 생물을 통과하는 경우도 있다. 먹이그물의 최종 단계는 분해자(分解者)이다. 분해자는 세균과 균류(菌類)로서, 생물의 사체를 무기화합물로까지 분해하여 영양분을 환경으로 되돌려 준다.

열대다우림의 내부 구조

熱帶多雨林－內部構造

남아메리카, 아프리카, 동남아시아의 열대다우림은 매우 복잡한 생태계로, 고온 다습한 기후 조건 아래 믿을 수 없을 정도로 다양한 생물종이 발달해 있다. 지구상의 전 생물종의 반수 이상이 이들 숲속에 살고 있는 것이다. 생물의 다양성이야말로 이들 생태계의 중요한 특징 중의 하나이다. 일년 내내 기후 변화가 없으며, 그 곳에선 과실이나 꽃을 항상 구할 수 있다. 생식 환경과 먹이 원(源)이 다양하기 때문에 1차 소비자들이 자리잡을 기회는 얼마든지 있다. 1차 소비자의 다양성은 또 그것을 먹는 육식 동물의 다양성을 뒷받침해 주고 있다. 보통 열대다우림 지역의 생물 종류는 많지만 각각의 개체 수는 적으며, 숲 내부에서는 상당히 폐쇄적인 섬 모양의 생물 군집을 이루는 경향이 있다.

다우림은 여러 층으로 이루어진 3차원의 환경을 만들어 낸다. 가장 위층은 임관(林冠)으로서, 지면에서 30m 이상의 높이에 있는 나뭇잎의 집단이다. 중간층은 상당히 공간이 트여 있지만 가느다란 가지나 덩굴이 가로 세로로 퍼져 있다. 밑층에는 거의 식물이 나지 않는데, 그 까닭은 위에 빽빽이 돋아난 나뭇잎에 가려서 햇빛을 거의 받지 못하기 때문이다.

동물이 사는 장소는 임관 속과 그 주변에 집중되어 있다. 그곳에는 먹이가 풍부하기 때문이다. 중층부는 일종의 통로처럼 되어 있으며, 방해가 되는 가지나 잎이 없는 공간에서는 새나 원숭이가 자유로이 이동할 수 있다. 지면에 있는 것은 대부분이 곤충류이고, 그 밖에 숲속에서 태어나는 극히 소수의 대형 포유류가 있을 뿐이다. 동물은 삼림의 유지에 빼놓을 수 없는 역할을 하고 있다. 곤충류는 먹이를 찾아 꽃에서 꽃으로 옮겨 다닐 때 꽃가루를 몸에 묻혀 운반함으로써 수분(授粉)을 돕는다. 일부 나무의 종자 중에는 원숭이에게 먹혀, 그 소화관을 통과하지 않으면 싹이 나지 않는 것도 있다. 원숭이를 이용하여 씨를 멀리까지 퍼뜨리는 것은, 숲이 한없이 다양한 식물의 씨를 보존하기 위해 취하는 하나의 방법에 지나지 않는다.