1 생물 다양성
생물 다양성의 의미: 생물다양성이란 지구의 다양한 환경에 다양한 생물이 살고 있는 것을 의미하며, 생물종의 다양함 뿐만 아니라, 각각의 생물종이 가지는 유전 정보의 다양함, 생물과 환경이 상호 작용하는 생태계의 다양함까지 모두 포함한다.
⑴ 유전적 다양성
① 같은 생물종이라도 각 개체가 서로 다른 대립유전자를 가져 각 개체 사이에 형질이 다르게 나타나는 것. 종 내에 다양한 대립유전자가 있으면 유전적 다양성이 높다.
예) 아시아무당벌레의 다양한 색과 반점 무뉘, 기린의 다양한 털 무늬 등
② 유전적 다양성의 이점
－ 한 개체군이 오랜 시간에 걸친 진화 과정으로 출현한 다양한 유전 정보를 보유할 수 있도록 한다.
－ 따라서 변화하는 환경에 적응할 수 있고, 질병에 대한 저항성을 획득할 수 있는 새로운 자손이 태어날 수 있게 한다.
③ 유전적 다양성이 우리 생활에 주는 이점
－ 새로운 형질을 가진 우수한 농축산물을 생산하는 데 활용
－ 다양한 미생물 유전자를 이용하여 신약 개발 가능
－ 유전적 다양성은 농작물의 품종 개량에도 도움을 준다. 유용한 유전자를 지닌 야생 식물 종으로부터 얻은 유전자를 이용해 생산성을 높고 질병에 강한 농작물을 가발하기도 한다.
⑵ 종 다양성
① 한 지역 내에 존재하는 생물종의 다양한 정도
② 종의 수가 많을수록, 전체 개체 수에서 각 종이 차지하는 비율(종의 비율)이 균등할수록 종 다양성은 높다.
③ 종 다양성이 높을수록 생태계가 안정적으로 유지된다.
⑶ 생태계 다양성
① 지구상에 존재하는 생태계의 다양함을 의미
② 삼림, 초원, 사막, 습지, 호수, 강, 바다 등의 다양한 생태계가 존재
③ 생태계의 종류에 따라 환경 요인, 서식하는 생물 종류와 수, 생물 사이의 상호 작용이 서로 다르게 나타난다.
④ 갯벌, 습지: 두 생태계가 인접하여 두 생태계의 자원을 이용하는 생물종이 공존할 수 있어 높은 종 다양성을 보인다.
Biodiversity
Biodiversity: Concepts, Patterns, Trends, and Perspectives
일부 번역입니다.
현재 과학, 정책, 더 넓은 사회에서 널리 사용되는 용어인 생물다양성은 관련 문헌이 급증하고 있습니다. 우리는 몇 가지 주요 개념, 논쟁, 패턴, 추세 및 동인에 초점을 맞춰 이 문헌의 측면을 종합합니다. 우리는 용어의 역사와 생물다양성의 다양한 차원과 가치를 검토하고, 생물다양성의 글로벌 패턴에 대해 알려진 것과 알려지지 않은 것을 탐구합니다. 그런 다음 초기 인류 시대부터 현대 시대까지 생물 다양성의 변화를 검토하고 멸종 속도와 생물 다양성 변화의 직접적인 동인을 조사하고 잘 연구되지 않은 일부 동인을 강조합니다. 마지막으로, 우리는 전 세계 생물다양성 손실의 간접적인 요인, 특히 인류의 전 세계 소비 발자국 증가에 관심을 돌리고 지구상 생명체 구조의 지속적인 감소를 되돌리기 위해 무엇이 필요할 수 있는지 탐구합니다.
- 인간과 생물다양성 추세
5.1. 전근대 시대의 인간과 생물다양성 변화
사회적 거대동물군 잡식성 포식자이자 경쟁자인 호모 속의 종은 그들이 거주하는 생태계의 생물 다양성에 항상 영향을 미쳤을 가능성이 높습니다. 실제로, 다양한 환경 틈새 시장을 구축하는 능력(55,56)는 Homo 의 핵심 속성입니다 . 인간의 생물군 형성은 홍적세에 사냥, 다른 종의 이동, 불의 사용을 통해 시작되었습니다.55,57–59) 그리고 약 12,000년 전인 홀로세(Holocene)가 시작될 무렵에는 이미 육상 생태계의 약 3/4에 사람이 살고 있었습니다(60). 호모 에렉투스 의 출현 , 더 큰 뇌 크기, 더 많은 육류 기반 식단으로의 전환, 생태계를 수정하고 식품을 요리하기 위한 전략으로 불을 사용하는 것과 관련된 일부 종의 멸종이 일어났을 수 있다는 증거가 있습니다. 아프리카에서는 100만~200만년 전(61). 더욱 놀라운 증거는 호모 사피엔스가 아프리카를 벗어나 대륙과 섬을 가로질러 퍼진 것과 느슨하게 연관된 거대동물의 멸종에서 드러납니다. 척추동물 거대동물(질량 44kg 이상)은 느린 생성 시간과 넓은 범위 요구 사항으로 인해 대륙에서 특히 취약한 것으로 나타났습니다.58). 홍적세 거대동물 멸종에서 인간의 역할은 여전히 논쟁의 여지가 있는데, 부분적으로는 어느 한 지역에서 인간 존재에 대한 빈약한 고고학 기록을 다른 가능한 환경 요인과 확실히 분리하기 어려울 수 있기 때문입니다. 그러나 전 지구적인 상황을 고려할 때, 인간의 도착이 많은 종의 손실과 연관되어 있으며, 어떤 경우에는 대규모 동물군 개체군에 단기적인 압력을 가하는 기후 변화와 연관되어 있다는 사실을 부인하기 어렵습니다.62–64). 이 주장은 홍적세 전반에 걸쳐 대규모 거대동물의 멸종을 일으키지 않고 기후가 빙하에서 간빙기 조건으로 변동했다는 점을 고려할 때 더욱 강화됩니다. 총 178종의 거대동물 포유류가 후기 홍적세 멸종 때 멸종된 것으로 생각됩니다.64). 대륙 전체에서 유라시아는 28종의 거대 동물군 중 9종을 잃은 것으로 추정됩니다. 호주, 16개 중 14개; 북미, 60개 중 50개; 및 남아메리카, 47개 중 34개. 아프리카는 영향을 가장 적게 받는 대륙이었으며, 그 이유를 추측하는 것은 흥미롭습니다(65). 가장 빈번한 주장은 그곳의 종(그리고 그 정도는 덜하지만 남부 유라시아)이 인류와 공진화하여 포식자로서의 잠재력을 두려워하는 법을 배웠다는 것입니다. 반면 다른 대륙의 종은 이 작은 영장류가 제시하는 위협에 생태학적으로 순진했습니다. 그러나 몇몇 거대 동물종(예: 장비목)은 높은 행동 및 사회적 지능을 보여주며 새로운 위협에 대응하여 빠르게 학습할 것으로 예상됩니다. 대안적이거나 보완적인 주장은 아프리카가 홍적세의 200만 년 동안 계속되는 인류의 물결로 인해 오랫동안 지속된 거대동물군 쇠퇴를 경험했다는 것입니다. 레반트 남부의 최근 연구에 따르면 호모 에렉투스 , 호모 네안데르탈렌시스 , 호모 사피엔스 의 점령을 거치면서 홍적세 전반에 걸쳐 대형 포유류 바이오매스가 꾸준히 감소하는 것으로 나타났습니다 . 10,500년 전까지 포유류 유해의 평균 바이오매스는 150만년 전에 발견된 것의 1.5%에 불과했습니다.66). 대형 동물이 영양 순환과 같은 생태계 구조와 기능을 형성하는 데 중요한 역할을 하기 때문에 이러한 확장의 영향은 종 자체를 넘어 확장될 가능성이 높습니다.67,68).
5.2. 현대 생물 다양성 감소
현대에 들어 생물다양성 감소 속도가 더욱 심해지고 있다. 오늘날 세계적으로 지배적인 인간의 자연 전유 모델을 정의하는 몇 가지 특징은 이미 근대 이전에도 존재했습니다. 그러나 세계화와 경제적 중상주의의 단계적 변화와 동시에 그 규모는 극적으로 증가했습니다.80): 16세기 초 아메리카 대륙과 기타 식민지 지역에 대한 유럽인의 착취의 시작, 18세기 말과 19세기 초의 산업 혁명, 그리고 대가속(81) 1950년대 이후. 그 결과, 자연 생태계의 범위와 완전성, 지역 공동체의 특수성, 식물과 동물 개체군의 규모와 지리적 확산, 종의 수, 야생 및 가축 유기체의 종내 유전적 다양성이 모두 감소했습니다(5,33). 이러한 감소는 대중의 관심을 덜 받은 다른 두 가지 글로벌 프로세스를 동반했습니다. 생물학적 균질화라고 불리는 첫 번째 과정은 인간에 의한 고의적이거나 비자발적인 유기체 이동으로 인해 전 세계 지역 생물군의 분류학적, 기능적, 계통발생적 및 종 풍부성 특성이 감소하는 것으로 구성됩니다.82,83); 지구 생물지리학의 이러한 정도 재편성은 Harold A. Mooney에 의해 신판게아(New Pangea)로 불렸다.84). 예를 들어, 지난 5세기 동안 식물군집의 균질화가 널리 이루어졌으나 이는 토착종의 멸종보다는 종들이 토착 범위를 넘어 귀화한 결과에 훨씬 더 가깝습니다.85).
두 번째로 널리 퍼진 과정은 동시대 진화, 즉 야생 개체군에서 진행 중이거나 최근에 유전되는 표현형 변화입니다.86,87) 사냥, 어업, 도시화, 농업용 살생물제 사용, 운송 또는 관개 인프라 개발과 같은 인간의 방향 선택 압력의 결과로 발생합니다. 이러한 압력은 표현형 변화가 예를 들어 선택적 육종과 달리 원하는 활동 목표라기보다는 부수적인 효과라는 점에서 대부분 의도되지 않은 것입니다. 지난 몇 년 동안 사례의 수가 증가했습니다(33,88,89), 아마도 현대 진화 자체의 가속화보다는 관심의 변화 때문일 것입니다. 인간에 의해 유전자에서 생물군계에 이르기까지 모든 수준에서 지구상의 생명체가 전 세계적으로 재구성되면서 생태학적, 철학적, 정책 분야에서 풍부한 논의가 촉발되었습니다.5,15,80,90,91).
5.2.1. 멸종 위험 및 비율.
우리 행성이 빠르게 종을 잃고 있다는 사실은 과학자들에게 잘 알려져 있으며 더 많은 대중에게 가장 잘 알려진 자연 쇠퇴의 한 측면입니다. 이 때문에 종 수준에서 생물다양성 상태를 조사하려면 종과 고차 분류군의 수, 지리적 분포, 풍부함뿐만 아니라 인간과 관련된 시간 규모에서 사라질 위험도 포함되어야 합니다. 종 수준에서 세 가지 종류의 멸종이 관련됩니다. 갑자기 지구상에서 종을 멸종시키는 재앙적인 멸종 사건이 발생하는 반면, 대부분의 멸종은 다소 점진적으로 발생합니다. 이는 일부 지역에서 종이 점점 희귀해질 때 시작되며, 개체수는 장기적으로 지속될 수 있을 만큼 여전히 높지만 종의 생태학적 역할 중 일부를 완전히 수행하기에는 너무 작습니다. 이를 기능적 소멸이라고 합니다(92). 두 번째 종류는 국지적 멸종으로, 한 종이 해당 범위의 일부에서는 멸종되었으나 다른 지역에서는 지속되는 경우입니다. 예를 들어, 사자( Panthera leo ), 구아나코( Lama guanicoe ), 들소( Bison bison )는 오늘날 이전 분포 범위의 작은 부분을 차지하고 있습니다. 마지막으로, 어떤 종이 지구에서 사라질 때 전 세계적으로 멸종되었다고 합니다. 처음 두 종류는 의심할 여지 없이 중요하지만, 대부분의 전지구적 모니터링 노력과 그에 따라 발표된 대부분의 정보는 전지구적 멸종을 다루고 있으며, 이에 대해서는 이 섹션의 나머지 부분에서 논의합니다. 지구적 멸종을 언급하는 가장 일반적인 두 가지 방법은 멸종 위험과 멸종 속도입니다. 이러한 보완적인 지표는 멸종 과정에 대한 다양한 통찰력을 제공합니다.
5.2.2. 여섯 번째 대량멸종 사건?
진행 중인 여섯 번째 대량 멸종에 대한 언론 보도가 널리 퍼져 있습니다(즉, 현재의 멸종 규모와 속도가 지구 역사상 다섯 가지 주요 멸종 사건에 대해 추정된 것과 유사한지 여부). 대량멸종은 지질학적으로 비교적 짧은 기간에 생물종의 75% 이상이 사라지는 것을 기술적으로 정의합니다. 문제는 ‘짧다’는 정의가 쉽지 않다는 것입니다. 멸종 사건의 기간은 소행성 충돌의 경우 수년부터 강화된 화산 활동의 경우 수백만 년까지 다양합니다. 따라서 관찰된 멸종 규모가 여전히 대량 멸종 사건의 한계점과는 거리가 멀다고 결론짓기는 쉽지만, 비율을 비교하기는 더 어렵습니다. Barnosky와 동료들(98)는 현재의 멸종 속도로 인해 5번의 대량 멸종에 해당하는 포유류, 조류, 양서류 종의 손실이 발생하는 데 얼마나 오랜 시간이 걸릴지 계산했습니다. 비관적 시나리오(현재 위협을 받고 있는 모든 종은 100년 이내에 멸종됨) 또는 낙관적 시나리오(심각하게 멸종 위기에 처한 종만 향후 500년 내에 멸종됨)를 가정하는지 여부에 따라 멸종률은 2~3년 내에 대량 멸종 규모에 도달할 것입니다. 수세기 또는 10,000년 또는 그 이상. 오늘날 우리가 보고 있는 것이 기술적으로는 여섯 번째 대량 멸종에 해당하지 않지만, 우리가 멸종 위기에 처해 있는지 여부는 우리가 인간적 시간 척도로 생각하는지 지질학적 시간 척도로 생각하는지, 그리고 종의 보존 상태를 개선하는 데 성공했는지에 달려 있습니다. 그러나 이러한 기술적 문제, 불일치 및 불확실성으로 인해 ( a ) 현재 멸종률이 인류 역사상 어느 시점의 평균보다 높다는 사실이 가려져서는 안 됩니다 . ( b ) 향후 몇 세기 동안의 대량 멸종 규모의 종 손실을 배제할 수 없습니다. 그리고 ( c ) 대량 멸종은 냉혹한 과정과는 거리가 멀다. 인간의 행동은 그러한 멸종 속도에 도달하는지 여부에 극적인 변화를 가져올 수 있다.
2 생물 다양성 보전
생물 다양성 감소 원인
⑴ 서식지 파괴와 단편화
① 서식지 파괴: 생물 다양성을 위협하는 가장 큰 요인이다. 인간의 주거 지역, 경작지확보, 벌목 등으로 인해 서식지가 파괴되고 있다.
② 서식지 단편화: 철도, 도로 건설 등으로 인한 서식지 단편화는 서식지 면적을 줄이고 생물의 이동을 제한하므로 개체군의 크기가 줄어들어 멸종으로 이어질 수 있다.
③ 서식지 단편화 또는 고립화 문제를 해결하기 위해 도로 등을 건설할 때 생태 통로를 설치할 수 있다.
⑵ 환경 오염
인간 활동으로 인한 쓰레기, 폐수의 증가, 비료와 농약의 사용, 대기 오염 등으로 생태계가 파괴되고, 생물 다양성을 감소시킨다.
⑶ 남획
야생 동물과 희귀 식물의 불법 포획, 남획은 생물의 개체 수를 감소시키고 먹이 사슬을 파괴하여 다른 종의 생존까지 위협할 수 있다. 예) 상어의 남획
⑷ 외래 생물 도입
① 외래 생물: 원래 살던 곳을 벗어나 다른 지역으로 이주하여 생활하는 생물
② 외래 생물이 도입된 곳에 그들의 천적이 존재하지 않는 경우 기존의 고유종을 멸종시키거나 생태계를 교란시킨다.
③ 우리나라에 도입되어 생태계에 악영향을 준다. 예) 뉴트리아, 큰입배스, 황소개구리, 가시박, 돼지풀 등
생물 다양성 보전 대책
모든 생물은 생태계 내에서 다른 생물과 다양한 관계를 맺고 살아가며 고유의 기능을 수행하고 있다. 생물 다양성 보전을 위해 멸종을 방지하고 생물 다양성 감소 요인을 줄여야 한다.
⑴ 생물 다양성 보전 이유
① 생물 다양성은 인간을 비롯한 모든 생명체가 살아가기 위한 필수 조건이다.
② 모든 생물은 인간과 함께 생명권을 가지는 생태계의 동등한 구성원으로서 생존할 권리를 갖는다.
③ 생물 다양성의 감소는 인류가 이용할 수 있는 자원의 종류를 감소시킨다.
