[목 차]
생물다양성 개념, 이점, 유전적 다양성, 생태 다양성
생물다양성은 지구상에 살고 있는 모든 다른 종류의 동물, 식물, 곰팡이, 미생물 유기체와 그들이 살고 있는 서식지의 다양성을 합친 것이다. 과학자들은 천만 종 이상의 다른 종들이 지구에 살고 있다고 추정한다. 생물다양성은 음식 생산에서부터 의학 연구에 이르기까지 모든 것의 기초가 된다. 인간은 매일 최소 4만 종의 동식물을 사용한다. 세계의 많은 사람들은 여전히 그들의 음식, 피난처, 의복의 일부 또는 전부를 야생 종에 의존한다. 우리의 모든 길들여진 식물과 동물들은 야생생물의 조상종에서 왔다. 게다가, 미국에서 사용되는 약의 거의 40%는 식물, 동물 또는 미생물에서 발견되는 천연 화합물에 기초하거나 합성된다. 특정한 환경에서 발견되는 생물들의 배열은 그들에게 영향을 미치는 물리적, 환경적 요인과 결합되어 생태계다. 건강한 생태계는 생명에 필수적이다; 그것들은 깨끗한 공기, 깨끗한 물, 그리고 풍부한 산소를 제공하는 많은 화학적, 기후적 시스템을 조절한다. 예를 들어, 숲은 공기 중의 이산화탄소의 양을 조절하고, 광합성의 부산물로 산소를 생산하며, 강우와 토양 침식을 조절한다.
생태계는 결국 생태계를 구성하는 개별 유기체의 지속적인 건강과 생명력에 의존한다. 생태계에서 한 종만 제거하면 생태계가 최적으로 운영되지 못하게 할 수 있다. 아마도 생물다양성의 가장 큰 가치는 아직 알려지지 않았을 것이다. 과학자들은 175만 종만을 발견하여 이름을 붙였는데, 이는 존재하는 것으로 추정되는 종의 20%에도 못 미치는 것이다. 확인된 것들 중 오직 일부분만이 잠재적 의약품, 농업 또는 산업적 가치에 대해 조사되었다. 지구의 많은 생물다양성들은 우리가 무엇이 부족한지 알기도 전에 빠르게 사라지고 있다. 대부분의 생물학자들은 현재 지구상의 생명체가 6천 5백만년 전에 공룡을 멸종시킨 사건 이후 가장 심각한 멸종 사건에 직면해 있다는 데 동의한다. 식물, 동물, 곰팡이 그리고 박테리아와 같은 미세한 유기체의 종들이 놀라운 속도로 사라지고 있다. 이 때문에 전 세계 과학자들은 생물다양성을 더 잘 이해하고 손실률을 낮추기 위한 노력의 일환으로 생물다양성을 분류하고 있다. 그 결과 현재 생물다양성 연구의 대부분은 생물다양성 보존과 환경 품질 및 변화 평가에 집중한다.
생물다양성은 생태계가 기능하는 방식과 그들이 제공하는 서비스에서 중요한 역할을 한다. 다음은 생물 다양성의 혜택 또는 서비스의 일부 목록이다. 지구상의 모든 종은 유전적 연결을 통해 다른 모든 종과 연관되어 있다. 어떤 두 종이라도 밀접하게 연관되어 있을수록, 그들은 더 많은 유전 정보를 공유하게 될 것이고, 더 비슷해 보일 것이다. 유기체의 가장 가까운 친척은 그 자신의 종, 즉 그것이 짝짓기를 하고 자손들을 생산할 수 있는 잠재력을 가진 유기체의 일원이다. 한 종의 구성원들은 부분적으로 동물들이 어떻게 생겼는지, 어떻게 행동하고 사는지를 결정하는 생화학적 정보의 조각인 유전자를 공유한다. 예를 들어, 한 동부의 회색 다람쥐는 같은 지역에 살든 수천 마일 떨어져 있든 다른 동부의 회색 다람쥐와 유전자의 대부분을 공유한다. 종의 구성원들은 또한 서로를 잠재적 짝으로 인식할 수 있는 복잡한 짝짓기 행동을 공유한다. 사실상 모든 종에 대해 인접 서식지에 유사하고 밀접하게 연관된 종들이 있다.
서양에서는 동양 대신 회색 다람쥐가 록키산맥 서쪽에서 발견된다. 비록 서양의 회색다람쥐가 동양의 회색다람쥐와 다른 것보다 더 비슷하지만, 이 동물들은 동양의 회색다람쥐와 공통적인 짝짓기 행동을 공유하지 않는다. 심지어 가까이 왔을 때에도, 동부와 서부의 회색 다람쥐는 짝짓기를 하지 않기 때문에, 그들은 두 개의 뚜렷한 종을 이룬다. 각 종은 또한 더 일반적인 특징들을 공유하는 다른, 더 원격으로 관련된 종들을 가지고 있다. 회색다람쥐, 다람쥐, 마못, 대초원견 모두 다람쥐과에 속한다. 왜냐하면 그들은 이빨 번호와 모양, 두개골과 근육 해부학의 세부사항과 같은 많은 특징들을 공유하기 때문이다. 이 동물들은 모두 설치류로, 점점 자라나는 끌 같은 치아를 가진 더 먼 친척들과 비슷한 동물들의 큰 집단이다. 모든 설치류는 더 넓은 집단인 포유류와 관련이 있다. 포유류는 털이 있고, 새끼는 우유로 기르고, 중간이에는 세 개의 뼈가 있다. 결국 모든 포유류는 등뼈, 즉 척추동물을 가진 다른 동물들과 더 멀리 연관되어 있다.
이 모든 유기체들은 동물이지만 식물, 곰팡이 그리고 몇몇 미생물과 공통적인 세포 구조를 공유한다. 마지막으로 모든 살아있는 유기체는 공통분자인 리보핵산을 공유하고 있으며, 대부분은 디옥시리보핵산을 가지고 있다. 모든 종들이 하나의 공통된 조상으로부터 내려온 반면, 종들은 시간이 지남에 따라 그들만의 독특한 속성을 갈라서 발전시켜 생물 다양성에 그들 스스로 기여한다. 종 다양성은 서식지나 지역 내에 있는 종의 다양성이다. 종은 생물 분류의 기본 단위로서, 따라서 생물 다양성의 정상적인 척도가 된다. 종 부자는 주어진 영역에서 다른 종의 수를 설명하는 말이다. 지금까지 과학적으로 이름을 올린 종은 175만 종에 불과하지만, 세계 총수는 500만 종에서 1000만 종으로 추정된다. 열대우림과 산호초와 같은 몇몇 서식지에는 많은 종들이 있다. 예를 들어, 열대 북남미는 약 8만 5천 종의 꽃을 피우고 있고, 열대 아열대 아시아는 5만 종 이상, 열대 아열대 아프리카는 약 3만 5천 종의 꽃을 피우고 있다. 이와는 대조적으로 유럽 전역에는 11,300개의 혈관 식물이 있다.
그러나 소금 평지나 오염된 개울과 같은 다른 지역은 더 적은 종을 가지고 있다. 종은 공유된 특성에 따라 함께 가족으로 분류된다. 생태적 다양성은 지역 생태계에 존재하는 서로 다른 종들의 복잡한 네트워크와 그들 사이의 역동적인 상호작용을 말한다. 생태계는 에너지, 영양소, 물질의 흐름을 통한 연결과 지역에 함께 사는 많은 다른 종의 유기체들로 구성되어 있다. 그러한 연결은 다른 종의 유기체들이 서로 상호작용하면서 발생한다. 거의 모든 생태계에서 궁극적인 에너지의 원천은 태양이다. 태양의 복사 에너지는 식물에 의해 화학 에너지로 전환된다. 그 에너지는 동물들이 식물을 먹고 나서 다른 동물들에 의해 차례로 먹힐 때 시스템을 통해 흐른다. 곰팡이는 유기체를 분해하여 에너지를 얻는데, 이것은 토양으로 영양분을 다시 방출한다. 따라서 생태계는 에너지 흐름에 의해 연결되는 생물 성분(미생물, 식물, 동물, 곰팡이)과 무생물 성분(기후, 화학)의 집합체다. 지구의 각 생태계가 주변의 생태계에 합쳐지기 때문에 생태적 다양성을 측정하는 것은 어렵다.