진화, 통일성 그리고 다양성

생물은 특성에 따라 3개의 생물영역으로 나뉜다

 

 숲을 비롯하여 모든 생태계에 살고 있는 생물은 특성에 따라 진화, 통일성 그리고 다양성을 드러낸다
과일박쥐같이 특정한 형태의 개체를 일컫는 종의 종류는 실로 막대하다
생물학자들은 다양한 생물들을 좀 더 이해하기 쉽게 하기 위하여 개체들을 정리하고 분류하여 점점 더 큰 단위로 나누어 생물의 구성 체계를 만든다
오느날 대부분의 생물학자들은 생물을 3개의 영역으로 분류한다
여기에서 우리는 3영역과 그 아래 단위인 계를 생각해 보기로 하자
열대우림의 작은 지역에서 발견되는 생물의 세 영역을 원핵생물이 보여준다
원핵생물은 크기가 미세하여 현미경으로 관찰이 가능하다
원핵생물은 열대우림과 극지의 바다, 그리고 사람의 피부와 내장기관에 이르기까지 생물이 살 수 있는 모든 곳에서 살고 있다
원핵생물의 구조는 다른 생물의 구조와 다르다. 모든 진핵생물은 세포로 이루어져 있고 세포 안에는 핵이 있으나 박테리아의 세포 안에는 세포의 활동을 조절하는 뚜렷한 핵 구조가 없다. 원핵생물은 박테리아와 고대박테리아의 두 영역으로 분류되고 그 외 모든 생물은 3번째 영역인 진핵생물로 분류되며 진핵생물은 핵과 세포내 구성 기관인 소기관으로 구성되어 있다
원핵생물이 살고 있는 물이라면 진핵생물 영역의 일종인 원생생물도 살고 있을 것이다. 일반적으로 원생생물인 조류 중에는 광합성을 하여 스스로 양분을 생산할 수 있는 종류도 있다
원생동물은 단세포동물로 조류나 박테리아를 잡아먹는다
한방울의 물에 있는 원생생물을 현미경으로 관찰해 보면 아메바와 단세포조류이다. 다세포조류도 관찰되는데 단세포조류와 비슷하기 때문에 원생생물로 간주한다.
최근까지 원생생물은 하나의 계로 분류했었다. 그러나 많은 분자생물학적 연구로 이들이 진핵생물의 다른 어떤 생물군보다 다양한 것으로 밝혀졌다. 원생생물은 진핵생물 영역 내에서 여러 계로 나누어 진다. 그러나 계로 분류되는 단계는 아직 학자들 사이에 의견이 분분하다.

진핵생물 영역의 나머지 세 그룹에 속하는 생물은 모두 다세포이다. 식물계를 구성하는 식물은 광합성을 하며 섬유소로 만들어진 단단한 세포벽이 있다
생명의 다양성은 거의 모든 곳에서 매우 뚜렷하게 나타나며 도시의 어느 곳에서도 여러 그룹에 속하는 ㅅㅇ물들을 모두 만날 수 있다
식물계를 대표하는 생물이 나무, 관목, 풀이라고 하면 동물계를 대표하는 생물은 사람이다.
현미경을 사용한다면 습기 있는 흙이나 웅덩이의 물에서 원핵생물이나 곰팡이, 원생생물을 관찰할 수 있다. 모든 생물은 공통된 기본 구조를 가지고 있다.
생명현상의 중요한 패러독스는 바로 다양성 안에 통일성이 있다는 것이다. 생물은 몇 가지의 기본 특징을 토대로 수백만 종의 다양성을 만들어낸다.

 

 

 생물은 다양하지만 공통된 특징이 있다

 

생물은 다양하지만 공통된 특징이 있는데 열대우림에 서식하는 3종의 난으로 꽃가루받이를 하는 공통된 특징을 가지고 있다. 그러나 꽃들은 꽃가루 받이를 위해 곤충을 유인하려는 공통된 목적으로 서로 다른 모양의 하려하고 다양한 꽃받침을 가지고 있다. 생명의 다양성과 공통성은 모두 DNA에 들어 있는 유전정보에 따라 결정된다.
모든 세포에는 DNA가 있고 모든 생물에서 공통된 암호로 번역된다. DNA의 나선형 사슬은 네 종류의 뉴클레오티드로 구성되어 있다. 모든 생물의 특성을 결정하는 정보는 DNA사슬을 만드는 동일한 네개의 염기로 이루어진 뉴클레오티드 염기의 순서에 따라 결정된다. 생물종이 다르면 동일한 DNA조각이라도 뉴클레오티드의 배열 순서가 다르다. 따라서 생명체의 다양성은 근본적으로 DNA 염기서열의 다양성, 다시 말해 DNA에 유전정보를 저장하는 공통된 특징에 기초한 DNA 염기서열의 다양성에서 유래한다.

생물체는 무생물과 구별되는 여러 가지 공통적인 특징을 지니고 있으며, 이러한 특징들은 생명의 본질을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 첫 번째로, 모든 생물은 복잡한 구조를 가지고 있다. 이는 세포와 조직이 정교하게 조직되어 있으며, 각 부분이 특정한 기능을 수행하는 데 기여한다는 것을 의미한다. 이러한 질서는 생명체가 환경에 적응하고 생존하는 데 필수적이다.

두 번째로, 생물체는 외부 환경의 변화에 적응할 수 있는 조절 능력을 갖추고 있다. 생명체는 다양한 외부 자극에 반응하여 내부 환경을 일정하게 유지하는 항상성(homeostasis) 메커니즘을 통해 생존을 도모한다. 예를 들어, 체온 조절이나 수분 균형 유지와 같은 과정은 생명체가 건강하게 기능하기 위해 필수적이다.

세 번째로, 모든 생물은 성장과 발생의 과정을 거친다. 각 생물 종은 고유한 성장 패턴을 가지며, 이는 유전 정보에 의해 조절된다. 생명체는 태어날 때부터 성숙해 가는 과정에서 다양한 형태와 기능을 발달시킨다. 이러한 성장 과정은 생물의 생애 주기와 밀접하게 연관되어 있다.

네 번째로, 생물체는 에너지를 이용하는 능력을 지니고 있다. 생명체는 다양한 방법으로 에너지를 획득하고 이를 생리적 활동에 활용한다. 예를 들어, 식물은 광합성을 통해 태양 에너지를 화학 에너지로 변환하고, 동물은 음식을 통해 에너지를 얻는다. 이러한 에너지 이용은 생명체의 모든 활동을 가능하게 한다.

다섯 번째로, 생물체는 환경에 대한 반응 능력을 가지고 있다. 생명체는 외부 자극에 적절히 반응하여 생존을 도모하며, 이는 적응의 중요한 요소로 작용한다. 예를 들어, 식물은 빛을 향해 자라는 경향이 있으며, 동물은 위험에 처했을 때 도망치는 행동을 보인다.

여섯 번째로, 생물체는 생식을 통해 자신의 유전 정보를 다음 세대에 전달한다. 생식 과정에서 DNA는 정확히 복제되어 자손을 형성하며, 이는 생물의 다양성을 증가시키고 종의 지속성을 보장하는 중요한 메커니즘이다.

마지막으로, 진화는 생물체가 시간이 지남에 따라 변화하고 적응하는 과정을 설명한다. 진화는 자연 선택, 유전자 변이, 유전자 흐름 등의 과정을 통해 이루어지며, 이는 생물의 다양성과 복잡성을 증가시키는 원동력이 된다. 이러한 공통적인 특징들은 생명체가 지구에서 어떻게 존재하고 발전해 왔는지를 이해하는 데 중요한 기초가 된다. 생물학적 연구는 이러한 특징들을 통해 생명의 기원과 진화 과정을 탐구하며, 생명체의 복잡성과 다양성을 이해하는 데 기여하고 있다. 이러한 이해는 생명과학의 발전뿐만 아니라, 생태계 보전 및 인류의 지속 가능한 발전에도 중요한 영향을 미친다.