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빛, 온도와 수분, 성장과 조절

by memo5115 2025. 2. 20.
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빛, 온도와 수분, 성장과 조절

 

물과 온도 빛 같은 생물이 살아가는 데에 필수적인 화학적, 물리적인 요소입니다. 환경과 생물과의 서로 간의 관계는 비생물적 환경요소와 다른 생물 즉, 생물적 요소로 나눌 수 있습니다. 생물적 요소는 포식동물과 먹이의 관계, 공생, 경쟁, 그리고 기생들이 있습니다. 각각의 환경요소는 생물의 생존에 다각적으로 영향을 줍니다. 그래프로 나타내면 이러한 영향력은 내성곡선으로 나타낼 수 있습니다. 내성곡선에서 생물에게 가장 우호적인 영역을 최적조건이라고 하고 생물이 생존할 수 있는 양끝 한계치를 각각 최저치와 최고치라고 합니다. 내성곡선은 생물이 생존할 수는 있으나 번식할 수는 없는 영역(최악조건)도 보여줍니다. 최저치와 최고치 사이의 내성영역은 고려대상인 환경적 요인, 생물의 생태학적 잠재력을 나타냅니다. 내성의 범위가 좁은 종을 협지성생물이라고 하고, 생태학적 잠재성이 넓은 종을 광시 성생물이라고 합니다. 생물에게 가장 유리한 비오톱은 선호하는 서식범위가 생물에게 중요한 관경요소와 교차하는 지점입니다. 동시에 비오톱은 불리한 환경조건 때문에 종의 개체수를 제한하기도 합니다. 예를 들어 수분은 사막식물에 있어 제한요인인 반면, 온도와 영양염류 덕분에 사막식물은 여전히 성장할 수 있습니다. 태양광선의 세기와 지속시간은 식물과 동물에게 직접적인 영향을 미친다. 식물은 광합성을 위한 에너지원으로 빛을 필요로 합니다. 태양에 적응한 실물은 태양빛을 많이 필요로 하는 반면, 음지에서 자라는 식물은 현재 있는 빛을 잘 이용합니다. 빛은 번식주기를 시작하게 하고 새의 경우 이동을 자극하는 등, 많은 동물들에게도 중요한 역할을 합니다.

 

온도와 수분

모든 생물은 온도와 수분의 영향을 받습니다. 예를 들어 설명해 보겠습니다. 온혈동물은 일정한 체온을 유지하면서 살아가는데 이들은 물질대사를 통해 체온을 조절하는 능력을 가지고 있습니다. 그 결과 온혈동물은 추운 곳에서도 살 수가 있습니다. 파충규, 곤충과 같은 냉혈동물은 체온이 주변온도에 따라 변하므로, 안정적인 기온이 중요합니다. 기온이 임계값 아래로 내려가면 처음에는 원상회복이 가능한 휴면상태가 되지만 기온이 계속해서 내려가면 추위로 인해 죽음에 이를 수 있습니다. 반대로 기온이 임계값을 초과하면 되돌릴 수 없는 열경직을 일으키고 이는 단백질 응고를 일으켜 열로 인한 사망에 이르게 합니다. 어떤 동물이 폭넓은 기온변화 범위에 적응할 수 있다면 광시 성 종류이고, 적응할 수 있는 기온의 범위가 좁다면 협지성 종류입니다. 온도와 동물의 외형 간에는 부합하는 부분이 관찰됩니다. 베르그만의 법칙에 따르면 유사한 종의 항온동물은 추운 기후에서 사는 종이 더운 기후에서 사는 마루보다 몸집이 큽니다. (몸집이 큰 동물은 부피에 비해 표면적이 적고 이는 체열평형유지에 유리합니다.) 앨런의 법칙은 추운 지방에 사는 개체의 부속 지는 체열을 보존하기 위해 더운 지방에 사는 유사종의 개체에 비해 작다는 규칙입니다. 개방수면이 거의 없는 지역에서 사는 동물은 보통 야간에 활동하거나 지하에서 생활을 하면서 수분손실을 최소화하고자 합니다. 강수량이 적은 지역에 사는 식물 역시 수분 손실을 막기 위한 특별한 적응 구조를 지니고 있습니다. 많은 건생식물의 경우 몸이 메마른 것을 방지하기 위한 보호층이 있고 기공은 숨어 있습니다.

 

성장과 조절

성장과 조절에 대해 설명합니다. 성장정도는 생물 비생물적 요인, 내외적 요인, 그리고 밀도 의존요인으로 결정이 됩니다. 생물의 성장에 필요한 요인이 충분하다면 성장 정도가 아주 클 것입니다. 왜냐하면 한 세대의 사망률은 일정한 반면 생존율은 크게 늘어나기 때문입니다. 그러나 보통 개체군의 성장은 다양한 환경적 요인, 특히 제한된 먹이의 영향을 받습니다. 따라서 기하급수적 성장을 동반한 번식기 이후에는 새로 태어나는 생물보다 죽는 생물이 더 많은 소멸기가 시작될 때까지 발달하는 생물과 죽는 생물이 서로 균형을 맞춰가는 동안 정지기가 나타납니다. 이러한 일련의 성장과정은 실험실에서 박테리아를 경계가 명확한 영양배지에서 배양할 때 쉽게 관찰할 수 있습니다. 개체군의 밀도는 대개 개체군 내의 조절기제로, 다시 말해 특정 구역 내에 거주하는 특정 생물종의 단위면적당 기체수입니다. 예를 들어 빠르게 증가하는 개체군은 모든 먹이를 먹어치워 성장률 하락을 가져옵니다. 종내 경쟁, 적(기생생물 또는 포식동물), 전염병 및 사회적 스트레스와 같은 또 다른 밀도의존요인도 개체수 증가에 영향을 미칠 수 있습니다. 나아가 이종 간 경쟁 또는 점진적인 기후영향 및 그 결과도 보통 개체군 밀도에 부가적인 영향을 미칩니다. 동물들 중에서는 한 종류가 우월한 지위에 있는 경우 포식자와 먹이의 관계로 이어질 수 있습니다. 이러한 경우 우위를 차지하는 종(포식동물)이 하위종(먹이)의 개체를 먹이로 삼게 되므로 개체수 밀도와 관련하여 포식동물과 먹이사이에 의존성이 나타납니다. 그러나 각 생활 구역의 자원이 풍부하다면 먹이동물의 전체 개체수는 크게 영향을 받지 않습니다.

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