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마켓 생태계/지식2010.04.23 06:06

위험요소에 도전받는 생물다양성 인간의 출현, 화산 폭발 등이 커다란 위협 2010년 04월 23일(금)

고대 그리스의 수학자 피타고라스는 “만물은 친족성(親族性)이 있다”는 말을 남기며 상생(相生)과 공생(共生)의 원리를 강조했다. UN은 올해를 ‘생물다양성의 해’로 정해 지구 생태계 내 생물들의 상호의존성을 보호했다. 이에 사이언스타임즈는 환경과 생명에 대한 관심을 높이기 위해 기획시리즈를 선보인다. [편집자 註]

생물다양성의 해 아이슬란드 빙하에서 폭발한 화산의 위력은 대단했다. 유럽 대부분 지역을 화산재로 덮어 항공기마저 몇 일째 결항되고 있다. 유럽 전체의 항공교통망이 차단된 것은 2차 세계대전 이후 처음 있는 일이다.

화산재는 멀리 떨어진 모스크바에까지 영향을 미쳤다. TV에는 화산재를 치우는 러시아 사람들의 모습이 등장했다. 인근 지역인 영국이나 프랑스는 피해가 더욱 심하다. 화산재가 바람을 타고 이번 주말께 우리나라에 도착한다는 소식도 들린다.
 
이 뿐만이 아니다. 기후변화방지노력에 가장 앞장서고 있는 유럽 전역에 암울한 전조를 예보하고 있다. 현재 정확하게 집계된 자료는 없다. 그러나 엄청난 이산화탄소가 화산재와 함께 대기 중으로 날아갔다. 설상가상이다. 이산화탄소 감축에 화산재를 다시 치워야 한다.

안간에게 주는 피해는 강도나 환경에 따라 지진이 더 클 수가 있다. 자연재해 가운데 생물다양성에 영향을 주는 것은 화산이다. 말할 것도 없이 인근 생물들을 단숨에 파괴시켜버리기 때문이다.

▲ 생물다양성은 우리가 살아가면서 지켜야할 중요한 환경이자 자산이다. 또한 함께 해야 살 수 있다는 상생과 공생을 느끼고 배울 수 있는 생생한 교육현장이다. 

생물다양성은 40억년에 걸친 진화의 산물

오늘 지구상에 나타난 생물 다양성은 40억년에 걸친 ‘진화’의 결과다. 과학적으로 생명의 기원에 대해 자세한 내용은 확실히 밝혀진 것은 없다.

그러나 지구가 형성된 후 10억년이 지난 35억 년 전부터 생명체가 살기 시작했다는 과학적 증거는 있다. 과학자들도 이에 대해 대체로 수긍하는 편이다.

약 12억 년 전 지구상의 생명체는 핵이 없는 원핵생물 고세균(archaea), 박테리아, 원생동물(protozoan) 등 단세포생물이었다. 고생대 이후의 지질시대로 생물의 유물이 가장 많이 발견되며 오늘날 생물계의 체계가 시작된 시기를 보통 현생대(顯生代, Phanerozoic eon), 또는 현생누대(顯生累代)라고 부른다.

▲ 화산은 뜨거운 용암과 화산재와 함께 주변의 생물종을 한꺼번에 앗아간다. 지진보다 더 많은 피해를 준다. 
이러한 현생대의 생물 다양성의 역사는 생물의 분류학상 거의 모든 다세포 생물의 문(phylum)을 갖춘 약 5억4000 만 년 전 캄브리아기 대폭발(Cambrian Explosion)시기를 기점으로 급속히 발전했다. 이후 4억년간 생물다양성은 멸종과 같은 대량 손실이나 지구적 차원에서의 변화는 없었다. 다시 말해서 온전한 생태계가 유지됐다.

그러나 이후 소위 ‘대량멸종(mass extinctions)’을 거치면서 온전하게 지속됐던 생물다양성도 엄청난 타격을 받게 된다. 우리가 잘 아는 공룡멸종이 대표적인 케이스다. 화석기록에 나타난 결과로 볼 때 지난 몇 백만 년이 지구 역사상 생물 다양성이 가장 풍부한 시기라는 것을 알 수 있다. 물론 이러한 주장에 대해 모든 과학자가 지지하는 것은 아니지만 말이다.

지난 수 백만 년이 생물 다양성 가장 풍부했던 시기

왜냐하면 이제까지 발견된 화석기록만으로 당시 상황에 대한 결론을 내린다는 것은 문제가 있다는 것이다. 또한 화석은 지층이 한쪽으로 쏠려 만들어지기 때문에 화석기록이 불확실하다는 주장이다.

그러나 일반적으로 오늘날의 생물 다양성은 3억 년 전의 다양성과 그다지 다르지 않다. 현재 지구상에 존재하는 생물종의 거시적 추정치는 200만에서 1억이다. 그러나 보통 1천300만~1천400만으로 보고 있다.

이런 생각을 해보자. 우리가 사는 지구촌은 얼마나 많은 생물다양성을 받아들일 수 있을까? 1억의 생물종을 최대치로 보고 있는데 이보다 더 많은 종을 수용할 수 있을까? 예를 들어 지구의 크기 환경 등과 같은 여러 요소들을 감안해서 생각할 때 말이다.

엄밀한 의미로 지구상에 살 수 있는 종의 수는 한정이 돼 있다 해도 과언이 아니다. 그러나 그 문제는 인위적인 수단이 아니라 자연적인 진화의 차원에서 알맞게 결정됐다.

해양생물은 느리게, 지상생물은 빠르게 증가해

▲ 인류의 출현은 생물다양성에 커다란 위협으로 등장했다. 인류는 다른 종을 한꺼번에 공격할 수 있는 도구를 만들어 냈으며, 또 완전히 없애버릴 수 있는 불을 발명했기 때문이다. 
생물다양성은 지속적으로 증가해왔다. 해양생물은 완만한 경사를 이루면서 느리게 증가한 반면, 지상생물은 그야말로 기하급수적으로 증가해 왔다.

그러나 과학자들은 인간의 출현은 생물멸종과 연결되는 일부 원인이 된다고 주장한다. 다시 말해서 인간이 출현한 시기와 생물종의 다량멸종시기와 부분적으로 일치한다는 것이다.

과학자들은 특히 ‘충적세 멸종(Holocene extinction event)’이 인간의 영향에 의한 것으로 판단하고 있다. 불을 사용하는 인간이 출현하는 바람에 단세포생물에서부터 다세포, 그리고 사지동물에 이르기까지 생물다양서의 수가 급격히 줄어들기 시작했다는 것이다.

김형근 편집위원 | hgkim54@naver.com

저작권자 2010.04.23 ⓒ ScienceTimes

Posted by 전충헌 전충헌
칼럼, 인터뷰2010.04.02 05:14

생물다양성, 왜 중요한가 지구 건강의 척도는 ‘다양한 생태계’ 2010년 04월 02일(금)

수학을 종교의 경지까지 끌어올린 고대 그리스의 피타고라스.‘수의 아버지’인 그는 “만물은 친족성(親族性)이 있다”는 위대한 말을 남겼다. 모든 사물이 친척관계로 다 관련이 있다는 말이다. 비단 생물체뿐만이 아니다. 무생물에 이르기까지 삼라만상이 인과관계에 의해 조화롭게 움직인다는 주장으로, 상생(相生)과 공생(共生)의 원리를 설파한 것이다. 우리가 사는 생태계가 바로 그렇다. 올해는 UN이 정한 생물다양성의 해다. 자연환경과 생태계보존노력에 앞장서온 사이언스타임즈는 기획 시리즈로 ‘생물다양성의 해’를 마련했다. 환경과 생명에 좀 더 관심을 갖는 기회가 됐으면 한다. [편집자 註]

생물다양성의 해 생물다양성(biological diversity, 또는 신조어 biodiversity)이란 생물학적으로 생태계, 생물군계 또는 지구 전체적으로 다양한 생물이 존재한다는 의미다.

▲ 생물다양성은 건강한 생태계, 그리고 쾌적한 환경을 가늠하는 잣대다. 최근 개발과 포획으로 생물다양성이 급격히 감소하고 있다. 다양성의 감소로 인한 생태계의 파괴는 고스란히 인간의 파괴로 이어진다. 지구상의 모든 생명체와 조화롭게 사는 공생과 상생의 철학이 필요한 때다. 

생물다양성의 정의에는 여러 가지가 있다. 그러나 ‘생물다양성 협약’ 제2조는 생물다양성이 “육상·해상 및 그 밖의 수중생태계와 이들 생태계가 부분을 이루는 복합생태계 등 모든 분야의 생물체간의 변이성을 말하며, 이는 종 내의 다양성, 종간의 다양성 및 생태계의 다양성을 포함한다”고 정의하고 있다.

다시 말해서 생물다양성이란 지구상의 생물종(species)의 다양성, 생물이 서식하는 생태계(ecosystem)의 다양성, 생물이 지닌 유전자(gene)의 다양성을 총체적으로 지칭하는 말이다.

▲종다양성 (species diversity) = 종종 식물, 동물 및 미생물의 다양한 생물 종으로 이해되고, 일반적으로 한지역내 종의 다양성 정도, 분류학적 다양성을 지칭한다.

▲생태계다양성 (ecosystem diversity) = 사막, 삼림지, 습지대, 산, 호수, 강 및 농경지 등의 생태계의 다양성을 의미하고 한 생태계에 속하는 모든 생물과 무생물의 상호작용에 관한 다양성을 의미한다.

▲유전다양성(genetic diversity) = 종 내의 유전자 변이를 말하는 것으로 같은 종 내의 여러 집단을 의미하거나 한 집단 내 개체들 사이의 유전적 변이를 의미한다. 

▲ 생물다양성의 파괴로 멸종동물이 늘고 있다. 개구리로 대표되는 양서류가 그 중 하나다. 
지구상의 생물 종은 1천3백만~1천4백만 종으로 추정된다. 그러나 인간에게 알려진 것은 약 13%에 불과하다.

현재 생물다양성은 심각한 위협을 받고 있다. 매년 개발 및 오염에 의해 2만5천 ~ 5만 종이 사라져가고 있다.

이 추세대로라면 2010년까지는 1백만 종이 사라질 것으로 보인다. 그리고 향후 20~30년 내에는 지구 전체 생물 종의 25%가 멸종될 것으로 전문가들은 예측하고 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해 각국은 조약을 통해 생물의 다양성 보존을 추구하고 있다. 다국적 조약으로 람사조약, 세계유산조약, 워싱턴조약, 본조약 등이 있다.

왜 생물다양성이 중요한가?

생물다양성의 손실은 인류의 문화와 복지, 더 나아가서 인류의 생존을 위협하는 요인이다.
인류는 의식주, 특히 음식물과 의약품 및 산업용 산물들을 생물다양성의 구성요소로부터 얻어 왔고 한때는 거의 모든 의약품들이 식물과 동물로부터 비롯됐다.

미국의 경우 조제되는 약 처방의 25%가 식물로부터 추출된 성분을 포함하고 있다. 그리고 3천 종류 이상의 항생제가 미생물에서 얻어진다.

아시아에서는 생물다양성에 대하 의존도가 더 높다. 소위 한약으로 알려진 동양 전통의약품의 경우에도 무려 5천 종이 넘는 동식물을 사용하고 있다.

생물다양성의 가치는 특히 농업에서 분명하게 드러나는데 육종가나 농업 종사자들은 오래 전부터 생산력을 늘리기 위해 유전적으로 뚜렷한 몇몇 품종들을 교배하여 유전적 다양성을 늘리고, 변화하는 환경조건에 적절히 반응하기 위해 유전적 다양성을 이용하여 왔다.

생물다양성은 환경오염물질을 흡수하거나 분해하여 대기와 물을 정화시키고, 토양의 비옥도와 적절한 기후조건을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다.

의약품, 항생제, 한약 상당수가 생물다양성에서 나와  

국제자연보존연맹(IUCN)에 따르면 지구상에 있는 생물 종의 분포는 한대 1~2%, 온대 13~24%, 열대 74~84%로 추정된다.

▲ 미국의 경우 의약품의 25%가 식물에서 얻어지며 3천 종류 이상의 항생제가 동식물에서 추출된다. 
열대지역 중에서도 특히 열대우림지역은 지구 표면적의 7% 정도인데 비하여 지구 생물 종의 약 반수가 서식하고 있다.

브라질의 아마존, 인도네시아 등 주로 개발도상국에 속해 있는 열대우림은 최근 해마다 각국의 경제개발에 의하여 그 파괴의 속도가 급증하고 있다.

1985년까지 매년 약 0.6%(약 1천120만ha)가 감소하고 있다. 그러나 최근 감소 속도가 급격히 증가하고 있다.

건강한 생태계는 공생과 상생이 조화를 이루는 곳

지난 1990년대에는 1980년대에 비해 1.5~2배로 급격히 감소하고 있어 생물다양성 파괴에 대한 경고의 목소리도 크게 일고 있다. 이러한 추세로 생물다양성의 파괴가 지속된다면 인류의 생존에 큰 위협이 될 수도 있다.

생물다양성을 보호하는 일은 인간 스스로를 보호하는 일이다. 생물다양성 없이 인간만이 독존(獨存)할 수 만은 없다. 생물다양성의 파괴는 인간 스스로를 파괴하는 것과 마찬가지다.

피타고라스의 지적처럼 생태계의 모든 생물은 친척이며 인과관계 속에서 공생과 상생하며 조화롭게 살아가고 있다. 그러한 조화를 깰 때 인류는 재앙에 직면할 수도 있다.  

미물에 불과한 지렁이나, 혐오스러운 바퀴벌레까지도 아름다운 생물다양성의 하나라는 철학이 절실히 필요할 때다. (계속)

김형근 편집위원 | hgkim54@naver.com

저작권자 2010.04.02 ⓒ ScienceTimes

Posted by 전충헌 전충헌