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1. 서론
생물 다양성은 지구 생태계의 안정성과 건강을 유지하는 핵심 요소이다. 다양한 생물들이 서로 복잡하게 연결되어 있는 생태계에서 생물 다양성의 중요성은 더욱 두드러진다. 각각의 생물들은 생태계 내에서 특정 역할을 수행하며, 그 상호작용을 통해 생태계는 균형을 유지하고 발전해 나간다. 이처럼 생물 다양성은 자연의 자정 능력과 복원력을 바탕으로 유지되지만, 인간의 개입은 이러한 균형을 무너뜨리고 있다. 산업화, 도시 개발, 농업 확장 등 인간 활동으로 인한 서식지 파괴와 기후 변화는 생물 종의 멸종을 가속화하고, 전체 생태계의 붕괴를 초래할 수 있다. 또한, 생태계는 특정 생물들이 멸종하더라도 그 자리를 대신할 수 있는 다양한 종들이 존재할 때 안정성을 유지할 수 있지만, 인간 활동으로 인해 종 간의 상호작용이 끊기고 다양성이 줄어들면, 생태계의 복원력 또한 급격히 약화된다.
2. 생태계와 생물다양성
2.1. 생물다양성의 개념과 중요성
생물다양성이란 육상, 해상 및 기타 수중 생태계의 모든 생물체 간의 변이성을 의미한다. 이는 종 내에서의 다양성, 종간의 다양성 및 생태계의 다양성을 포함한다.
종 내 다양성, 즉 유전자 다양성은 같은 종 내에서 나타나는 유전적 변이를 말한다. 유전자 다양성이 높으면 극단적인 환경 변화에서도 살아남을 수 있는 적응력이 높아진다. 따라서 유전자 다양성은 멸종위기종 보전에 매우 중요하다.
종 다양성은 특정 지역에 존재하는 생물종의 수와 각 종이 골고루 분포되어 있는 정도를 의미한다. 종 풍부도가 가장 높은 지역은 열대우림, 큰 열대 호수, 산호초, 해저이다. 다양한 생물종 간의 상호작용은 인간 생존에 필수적인 생태계의 구조, 복잡성, 건강성, 기능을 창출한다.
생태계 다양성은 생태계가 얼마나 다양한지를 나타내며, 생물, 에너지, 물질을 포함한 개방적 시스템으로 간주된다. 각 지역의 고유한 생태계를 보전하는 것이 모든 수준에서의 생물다양성을 보존할 수 있는 포괄적이고 중요한 방법이 된다.
최근에는 분자 다양성과 기능적 다양성 개념도 대두되고 있다. 분자 다양성은 개체나 종에 따라 다른 유전자형이 환경과 상호작용하여 나타나는 표현형의 다양성을 의미한다. 기능적 다양성은 생물종들이 먹이사슬 내에서 상호작용하면서 생태계의 에너지 흐름과 물질 순환과 같은 과정의 다양성을 나타낸다.
이처럼 생물다양성은 생태계의 구조, 기능, 안정성을 유지하는 데 필수적인 요소이다. 또한 인간에게 다양한 생태계 서비스를 제공하여 우리의 생존과 번영에 기여한다. 따라서 생물다양성의 보존은 지속가능한 발전을 위해 매우 중요한 과제라 할 수 있다.
2.2. 생태계의 구성과 특성
생태계는 식물과 동물, 그리고 기타 유기체의 생물적 요인과 경관, 날씨, 온습도 등 비생물적 요인이 물리적, 생물학적 과정의 상호작용으로 구성된다"이다. 생태계는 경작지와 목초지(농업 생태계), 산림 및 초원, 사막 등(자연생태계), 담수, 하구 및 바다(수생태계)와 같은 생태학적 영역으로 분류될 수 있다"이다. 이러한 생태계는 규모에 따라 개체, 개체군, 군집, 경관, 지역으로 구분하여 구조, 기능, 변화의 속성으로 설명할 수 있다"이며, 생태계의 유기성은 복잡할수록 온전성이 높고, 건강한 생태계는 어떠한 관리 및 개입이 없더라도 수백-수천년간 유지될 수 있는 특징을 가진다"이다. 그러나 20세기 이후 지구가 인류세(Anthropocene)에 접어듦에 따라 인간의 영향력이 전 지구 시스템 변화에 주요한 동인이 되었으며, 인간 활동은 도시를 중심으로 경관 및 생태계의 자정 능력의 역치 이상으로 변화시켜 생태계 온전성을 유지하기 위해 인위적인 관리를 통한 인간과 자연의 공생이 필요하게 되었다"이다.
2.3. 생물다양성의 유지 메커니즘
2.3.1. 자연 선택과 생물 변화
자연 선택은 환경에 가장 적합한 특성을 가진 개체들이 생존하고, 그 유전적 특성이 다음 세대로 전달되는 과정이다. 자연 선택은 단순히 강한 개체만을 남기는 것이 아니라, 특정 환경에서 유리한 특성을 가진 개체들이 선택된다. 예를 들어 극지방에 사는 북극곰은 두꺼운 지방층과 흰 털을 통해 극한의 추위와 눈 덮인 환경에 완벽히 적응해왔으며, 이러한 특성은 유전적으로 자손에게 전달되어 북극곰 개체군이 지속적으로 추운 환경에 잘 대응할 수 있게 된다. 반면 사막에 사는 선인장은 줄기와 뿌리의 구조적 변화를 통해 물을 오래 저장하고 건조한 환경에서도 생존할 수 있도록 진화했다. 이처럼 자연 선택은 각기 다른 환경에서 생물의 생존 가능성을 높이는 중요한 원동력으로 작용한다. 또한 진화 과정에서 생물들이 획득하는 특성은 단순히 환경에 맞추는 것뿐만 아니라 다른 생물과의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 것이기도 하다. 예를 들어 나비는 꽃과의 공진화를 통해 특정 꽃에서만 꿀을 채취하는 기술을 발달시켰고, 이 과정에서 나비는 자신에게 유리한 형태로 진화했으며 그에 맞추어 꽃들도 변화했다. 결국 자연 선택은 경쟁과 적응의 결과로, 다양한 생물 종들이 각자의...
