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왜 세계는 커다란 암컷들로 가득 차 있는가?

 동물들은 가장 작은 동물성 플랑크톤에서 가장 큰 고래에 이르기까지 매우 다양한 크기를 가지고 태어난다. 몸의 절대적 크기는 신진대사, 수명, 세력 범위 같은 인가 들에 영향을 미쳐 종의 생활사에 결정적인 영향을 끼친다. 그리고 같은 종 안에서의 몸의 상대적 크기, 예를 들어, 수컷과 암컷의 상대적인 크기는 행동 생태학적 면에서 도 중요하다. 세계에 있는 대부분의 종에서 암컷은 수컷보다 크다. 이러한 규칙은 포유류와 조류보다는 곤충, 어류, 양서류, 파충류 같은 집단에 더 잘 적용된다. 하지만 지금까지 살았던 동물 중 가장 큰 것은 포유류의 암컷, 즉 흰긴수염고래의 암컷이다. 암컷이 수컷보다 더 큰 몸을 가지게 된 경위는 오랫동안 생물학자들의 관심을 끈 문제였다.

다윈의 설명은 다음과 같았다. “몸이 커지는 것은 암컷에게 어떤 방식으로 더 중요했음에 틀림없다. 아마도 그 덕분에 많은 알을 낳을 수 있게 되었을 수 있다.” 이러한 소위 생식력 우위 모형은 “일반 통념의 지위를 획득했다” 고 호주 시드니 대학의 리차드사인은 말한다. 이 모형의 매력은 그것의 단순성 그리고 다수 경험적 관찰과의 일치에서 비롯한다. 그러나 그것은 정식으로 시험된 적이 없었는데 자신이 그러한 결점을 최근에 보완했다고 샤인은 말한다. 그는 그 모형이 어떤 종에게는 적용될 수 있겠지만 결코 보편적이지는 않다는 것을 발견했다. 왜 특정한 종에서 한쪽 성이 다른 쪽 성보다 몸집이 큰가 하는 문제를 해결하는 것 은 물론 쉬운 일이 아닌데, 특히 암컷과 수컷이라는 두 협력자 사이에 벌어지는 게임 이기 때문이다.

더 정확하게 말하면, 암컷이 수컷보다 큰 것은 다윈이 제안한 종류의 선택적 이점 때문일 수 있다. 그러나 만약 수컷이 적응을 위한 어떤 다른 이유에서 작은 체구를 발달시켰다면 동일한 패턴의 체구 동종이형성이 적용될 것이다. 어떤 경우 에나 여러 가지 생물학적 요인들이 작용할 수 있으므로 바로 그 요인을 찾을 때는 항상 이 점을 명심해야 한다. 샤인은 우회적인 방법으로 그 모형을 시험함으로써 다른 방향으로 몸의 크기에 영향을 미쳤을 수 있는 변수들을 혼동하는 것을 피하고자 했다. 그는 여러 가지 도마뱀 종의 암수 몸집 차이를 측정했는데, 그 가운데 일부 한 번에 품는 알의 양이 일정하지만 다른 일부는 일정하지 않은 종이었다.

샤인은 몸집이 큰 암컷을 요구하는 주된 선택이 그것과 연계된 생식력의 증가라면, 한 번에 품는 알의 양이 일정한 종들은 그러한 이점이 없으며 따라서 암컷은 수컷에 비해 작은 경향을 나타낼 것”이라고 말한다. 그런데 알을 하나만 낳는 아놀 도마뱀의 경우 암컷이 수컷보다 큰 종의 비율이 한 번에 품는 알의 양이 일정하지 않은 다른 도마뱀들의 경우와 대략 같은 것으로 드러났다. 샤인은 “한 번에 품는 알의 양이 일정한 다른 도마뱀들의 경우에도 똑같은 경향 이 나타난다”라고 말한다. “최소한 계통이 다른 일곱 가지의 도마뱀이 포함된 이 자료는 생식력 우위 모형의 주요 예측을 반증하는 것으로 보인다.”

탄소자본주의에서 벗어나기 위한 노력과 제도

 분자 혁명이 앞서 달려가면 그다음으로 구조와 제도, 시스템을 바꾸는 사회구조 혁명이 뒤따라온다. 그러므로 가까이에 있는 사람들과 공동체를 구성하는 것과 시민으로서의 권리를 획득하는 것은 동시에 작동할 수밖에 없다. 우리에게 책임주체와 주체성과 주의 사이의 배치를 재배치하고 서로 연결시키는 작업이 필요한 것도 그 이유 때문이다. 기후변화의 시대를 맞이하여 탄소자본주의 문명으로부터 벗어나기 위해서는 획기적인 변화가 필요하다. 우리의 문화와 삶의 방식을 바꾸고, 기존에 당연하게 생각했던 일상을 바꾸고, 삶을 재창 안 하고 재발견해야 한다.

이를 통해서 지구의 생명들과 자연생태계, 사회 구성원들과 지구촌 사람들, 미래세대 등 보이지 않는 것들에 대해서 민감하게 생각할 수 있는 마음의 생태학을 그려나가야 할 것이다. 아무리 개인이 적극적으로 생활을 변화시키고 탄소 소비를 줄이기 위한 실천에 앞장선다 해도 이를 제도로써 뒷받침해 주지 않는다면 각각의 실천이 모래알처럼 부서져서 그리 큰 효과를 만들어내지 못한다. 따라서 공동체가 앞장서고 공공의 차원에서 밀어주고 당겨주는 제도가 중요하다. 그렇다면 공공 차원에서 탄소발자국을 줄이기 위해 마련한 제도로는 무엇이 있을까?

예를 들면 서울시와 환경부에서 주관하는 에코마일리지 제도가 그중 하나다. 에코마일리지 제도는 전기, 수도, 도시가스, 지역난방에 대한 컨설팅과 관리, 절약 실적에 따른 마일리지와 에너지 효율화를 위한 LED조명과 고효율 보일러, 태양광 발전시설, 단열창호, 냉난방 효율 향상 장치들에 대한 융자 및 보조금에 대한 우선권과 인센티브 지급 등을 내용으로 한다. 이러한 제도들이 앞으로 더 확대되고 더 획기적인 제도들이 도입될 필요가 있다. 그런데, 실제로 공공서비스로 운용되고 있는 제도를 받아들이는 것 이외에 우리가 이 제도에 영향을 끼치는 방법은 없을까?

이쯤 해서 프랑스 녹색당 창단 멤버이자 심리치료사였던 프랑스 철학계의 이단아 펠릭스 가타리는 그가 사용하는 개념들의 도구 상자에서 갑자기 '제도 요법'을 꺼내 든다. 여기서 우리는 펠릭스 가타리를 이단아라고 표현한 이유를 알게 된다. 그는 철학적인 개념을 언제든 갖다 쓸 수 있는 연장통의 도구로 여기기 때문이다. 그만큼 그가 제시하는 개념은 기존에 우리가 알던 단어에서 살짝 비틀어진 경우가 많다.

구조화된 제도와 관계망으로는 관계망으로서의 제도가 구분된다. 그런 점에서 공동체와 공공영역 사이의 협치는 구조화된 제도와 관계망에서의 제도 사이의 교섭으로서의 의미를 갖는다. 가타리가 일단 관계망이 만들어지면 따로 입법화 과정을 거치지 않고도 이미 제도화된 것으로 본다는 점이 특이하다. 즉, 관계망=제도이다. 여기서 알 수 있는 지점은, 아파트 주민들처럼 원자화된 개인으로 분해되어 관계망이 없다면 아무리 세련되고 정교한 제도가 있어도 무용지물이라는 점이다. 그래서 아파트 문명을 넘어서 관계망을 만들기 위한 실천이 절실한 이유도 여기에 있다.

여기서 탄소발자국을 줄이자는 얘기를 들으면, 대다수의 사람들이 금욕주의를 떠올릴지도 모르겠다. 아껴 쓰고, 덜 쓰고, 줄여 쓰자는 얘기가 대부분이기 때문이다. 사실 욕망이 커지면 탄소 소비가 많아진다는 공식이 있다. 그러나 욕망에도 여러 가지 종류가 있다. 먼저 자동차, 육식, TV, 아파트와 같은 원자화된 개인들의 통속적인 욕망을 자본주의적 욕망이라고 부른다. 자본주의적 욕망은 탄소발자국으로 아로새겨져 있는 욕망이며, 우리가 앞서 묘사했던 탄소 정육점에 기반한 욕망이다. 반면 보다 생산적인 욕망도 많다. 즐겁게 놀고 싶은 욕망, 과학, 혁명, 예술과 같이 뭔가를 만들어보고 싶은 욕망, 누군가와 소통하고 싶은 욕망, 다양해지고 풍부해지고 싶은 욕망, 심지어 아무것도 하고 싶지 않은 욕망 등등 말이다.

생태계 보존을 위한 에너지전환

 우리가 정말로 재생 에너지, 전기 이동성, 그리고 수소를 대규모로 사용하기를 원한다면, 산업화된 회사들은 많은 다양한 재료, 광물, 금속을 대량으로 추출해야 할 것이다. 특히, 우리는 재생 불가능한 자원을 이용하기 위해 매우 중요한 방법으로 채굴 활동을 전개해야 할 것이다. 이것을 추출주의라고 한다. 추출주의는 곧 중요한 생태계 문제를 일으킬 수 있다. 실제로 광업 지역에는 오염이 많고 자연 서식지가 파괴되고 생물다양성이 위협받고 있다. 이것들은 모두 가장 넓은 의미에서 생태계에 심오하고 지속 가능하게 영향을 미치는 장애들이다.

실제로, 몇몇 연구들은 에너지 전환에 중요한 물질의 광산과 생태계의 국소적 파괴 사이의 연관성을 강조해왔다. 예를 들어, 애리조나 주립대학의 연구원들은 볼리비아의 아타카마 사막에서 전기사용에 필수적인 금속인 리튬 광산의 표면적이 1997년에서 2017년 사이에 매년 7% 가까이 증가했다는 것을 보여주었다. 이러한 변화는 토양과 수질 오염은 말할 것도 없고, 식생 보호의 감소, 서식지 파괴, 기온 상승, 가뭄 등 환경 지표에 심각한 영향을 끼쳤다. 일반적으로 산업적이고 집중적인 목회 활동은 생태계를 저하시키고, 따라서 이와 매우 같은 생태계에 서식하는 다른 종을 위협한다. 에너지 전환과 관련된 채굴 압력 증가 관련 호주의 한 연구팀은 에너지 전환과 관련 광산 개발이 지구 생태계에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 평가하려고 노력했다. 그들의 연구는 이 행성이 거의 5천만 평방 킬로미터의 채굴 지역을 가지고 있다는 것을 보여주는데, 그중 80% 이상이 에너지 전환을 지원하는 재료에 관한 것이다.

불행히도, 지구 표면의 약 37%를 차지하는 이 지역은 (남극은 제외) 생물다양성에 중요한 많은 지역을 차지한다. 따라서 이러한 영역의 8%는 보호지역과 일치하며, 7%는 생물다양성의 핵심 영역을 포괄하고 있으며, 거의 16%는 지구상에서 마지막으로 "생물다양성"이 되는 영역을 포괄하고 있다. 연구원들에 따르면, 따라서, 에너지 전환은 "광업 활동으로 인한 생물 다양성에 대한 위협"을 피할 수 있을 것이라고 한다. 이것은 본질적인 의문을 제기한다: 에너지 전환 사업의 개발이 생태계와 생물 다양성의 퇴화를 악화시키지 않도록 어떻게 보장할 수 있는가? 현재로서, 에너지 전환과 관련된 추출 활동의 영향을 최소화하기 위한 대책이 마련되어 있다.

국가 규정에 따라 사업자는 현장 보존과 보상 전략을 시행할 수 밖에 없다. 그러나 이러한 전략의 영향을 분석한 연구는 그것들이 생물다양성 보호에 제한적인 영향을 미친다는 것을 보여주었다. 일반적으로 말해서, 그들은 광업 활동이 생물다양성에 미치는 영향에 대한 보다 심도 있는 평가와 생태계를 보다 존중하는 광업 프로젝트에 대한 보다 진지한 계획을 요구한다. 궁극적으로, 근본적인 과제가 있다. 미래의 에너지 전환의 일환으로 개발해야 할 광산이 생물다양성과 생태계에 미치는 영향을 최소화하도록 오늘날 기준 프레임워크를 구축하는 것이다. 그런 다음, 이러한 프로젝트를 그들의 일반 환경에 포함시키고, 종종 취약한 영역에 통합하는 것을 고려하는 문제가 될 것이며, 이것은 반드시 이 표준의 준수 측면에서 사업자에게 더 큰 제약을 가할 것이다.

에너지 전환의 경로와 종류

 에너지 전환은 지구 온난화에 대항하는 싸움에서 필수적인 부분이다. 그러나 생태계 수준, 특히 생물다양성에 매우 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 우리가 생태학적으로 바람직한 에너지 전환을 더 잘 예측하고 설계할 수 있도록 무엇이 중요한지 이해하자. 지구온난화와 싸우기 위해서는 화석연료를 빨리 남겨두는 것이 중요하다. 구체적으로는 석탄, 가스, 석유와 같은 에너지원이 다른 것으로 빨리 대체되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서 세계 발전소는 재생 에너지나 원자력 같은 저탄소 생산원으로 대체되어야 할 것이다. 내연 차량은 저탄소 전기로 구동되는 전기자동차, 친환경 수소차, 바이오가스 또는 바이오연료차 등과 같은 저탄소 에너지원을 사용하는 차량으로 대체해야 할 것이다.

난방을 위해 사용되는 화석 가스를 재생 가능한 가스나 다른 형태의 열 생산으로 대체해야 한다는 것은 말할 것도 없다. 이러한 전환을 완료하는 것은 우리의 CO2 배출량을 줄이기 위해 필수적이며, 이것이 주요 국제 기후 협정이 이 중요한 과제에 초점을 맞추는 이유다. 하지만 모든 것이 금은 아니며 저탄소 에너지로의 전환이 또한 단점을 가져온다고 할 수 있을까?어떻게 에너지 전환이 생태계와 생물다양성에 대한 압력 증가로 이어질 수 있을까? 이러한 몰락을 피할 수 있을까? 대체 에너지원에는 어떤 재료가 필요한가?

에너지 전환은 많은 다른 경로를 가리킬 수 있지만, 오늘날 세계 대부분의 국가에서 계획되고 있듯이, 에너지 전환은 종종 동일한 주요 프로젝트를 중심으로 이루어진다. 첫째, 화석연료 기반의 전기 생산을 대체하기 위한 재생에너지 개발이 있다. 내연차 대체용 전기자동차의 개발 등 이용의 전기화도 있다. 때때로, 이러한 주요 프로젝트들은 수소의 개발과 관련이 있다. 우리의 에너지 시스템의 이러한 심오한 변혁을 실행함으로써, 원칙적으로 우리의 CO2 배출량을 현저하게 줄일 수 있을 것이다.

그러나 이러한 변신은 간단하지 않다. 예를 들어, 에너지 생산을 위해 재생 가능한 에너지로 대량 이동한다는 것은 태양이나 바람이 없을 때 태양광과 풍력 에너지의 생산 격차를 보상하기 위해 전기를 생산하고 운송하며 저장하기 위한 방대한 인프라를 개발하는 것을 의미한다. 즉, 수 천 또는 수백만 개의 생산 부지를 건설하고 배터리, 저장 시스템 및 전기 네트워크를 생산해야 하며, 이는 충분한 양의 재료를 사용하는 것을 의미한다. 구리는 전기 네트워크에 사용되고, 리튬과 같은 금속은 저장 시스템에 필수적이며, 일부 태양 전지판에는 실리콘이 필요하며, 그린 수소를 생산하려면 많은 전해액이 필요하다. 후자에 관해서, 전기 덕분에 물을 수소로 변환할 수 있게 하는 이 기계들은 또한 백금이나 코발트, 혹은 니켈 같은 자원을 필요로 한다.

자연생태계가 제공하는 것들

 다른 모든 생명체와 마찬가지로 인간은 생존하기 위해 자연생태계 서비스에 의존한다. 우리가 먹는 음식, 마시는 물을 얻고 원료를 일상용품으로 바꾸기 위해서는 그것이 필요하다. 그래서 우리의 생활환경을 유지하기 위해서는 자연생태계를 보존하는 것이 정말로 중요하다. 예를 들어, 우리의 식량을 제공하는 농업은 특정 생태계의 특성에 따라 달라진다. 곡물이나 야채는 특정한 온도와 습도 조건에서만 자란다. 그들은 또한 수분 작용과 같은 특정한 자연적인 과정이 필요하다. 만약 우리가 이러한 특성들을 너무 심하게 변화시킨다면, 오늘날 우리가 생산하는 것을 생산하지 못하거나 적어도 같은 방식으로 생산하지 못할 위험이 있다.

그래서 제초제, 살충제, 인근 상수원 소진 또는 생태계를 보다 탄력적으로 만드는 여러 종류의 나무를 심는 등 보다 광범위한 영향을 미치는 식량 생산(농림, 백열농 또는 재생농업 등)을 이해하고 관리하는 농업 기법이 있는 것이다. 에코시스템 생태계 서비스는 "예를 들어 영양가 있는 음식과 깨끗한 물을 제공하고, 질병과 기후를 조절하며, 농작물과 토양 형성을 지원하고, 오락, 문화, 영적 이익을 제공함으로써 인간의 삶을 가능하게 한다"라고 한다. 이 모든 것이 가능하려면 산림 생태계, 초원 생태계, 수생태계 또는 농경계와 같은 지구의 생태계가 적절하게 기능해야 한다. 그러나 사실은 일부 생태계 환경이 현재 위협을 받고 있다는 것이다.

생태계환경이 없다면, 우리가 알고 있는 지구상의 생명체들은 존재하지 않을 것이다. 인간의 활동은 생태계에 부정적인 영향을 미치고 있다. 사실, 유명한 밀레니엄 생태계 평가에 따르면, 20세기 초에 인간의 활동은 그 어느 때보다 빠르게 생태계를 변화시켰다. 콧노래는 음식, 물, 음식, 목재, 그리고 미친 것과 같은 다른 물질들을 요구해 왔다. 그리고 이러한 모든 요구는 작물을 더 많이 재배하기 윈한 삼림 벌채, 자연 수분 손실, 동물 배설물과 살충제로 인한 수질 오염, 집중 농업에 따른 토양착취, 남획, 거대한 생물 다양성 손실에 크게 기여하고 있다.

인간의 활동이 생태계에 미치는 영향

 인간의 활동은 즉각적으로 알아차리지 못하는 경향을 가지고 있다.  예를 들어, 호텔을 짓기 위해 토지를 개조하는 것은 토지, 건축자재, 인력 구입과 같은 비용이 발생할 것이고, 그 수익은 입주율, 계절별 가격 등의 추정을 통해 예측할 수 있다. 하지만 공원과 그 공원을 짓기 위해 철거해야 할 나무의 가치가 무엇인지를 정량화할 정확한 방법은 없다. 환경을 위한 그것의 가치는 무엇인가?  유럽의회 같은 단체들이 이 문제를 밝히려고 애쓰고 있지만, 정확한 답변을 아직 찾지 못하고 있다.

경제가 굴러갈 수 있도록 생태계 서비스를 대규모로 이용해야 한다는 것 외에도, 이 문제에 대해 또 다른 이론이 있다. 생태계 서비스가 일반적이고 특별히 어느 누구의 소유도 아닌 경우 인간은 그것을 소진할 때까지 이용할 것이라고 한다. 개인이 개인의 이익을 추구하는 이 이론을 '공유지의 비극'이라고 부른다. 일반적으로 말해서, 우리는 생태계를 어떻게 변화시키고 있는지에 대해 좀 더 합리적인 접근이 필요하다. 우리는 천연자원을 변화시키고, 받아들이고, 사용하고, 처분하는 과정을 재고할 필요가 있다. 그들은 생태계가 더 잘 보존될 수 있도록 더 효율적이고 순환적일 필요가 있다.

자연 서식지와 그들의 살아 있는 인구와의 보다 조화롭고 지속적인 동거를 복원해야만 우리는 지구로부터 혜택을 받을 수 있을 것이다. 이러한 것들은 특히 인류의 생존에 중요하다. 생태계의 건강과 생태계의 균형을 회복하기 위해, 우리의 소비와 추출 과정은 더 효율적이고 순환적일 필요가 있을 것이다. 이를 위해, 기업이 지속가능성과 CSR 전략을 개발하는 것이 중요하다. 즉, 기업이 지속가능성과 CSR 전략을 수립하고 이에 대한 영향을 평가하고 이를 위해 기업은 지속가능성과 CSR 전략을 개발해야 한다.

정부는 기업들이 이러한 길을 따르도록 장려하는 동시에, 천연자본을 측정하는 방법을 찾고 GDP에 접근할 수 있는 가장 유명한 방법인 천연 자본을 포함시킬 수 있도록 더 나은 규제를 만들어야 한다. 유럽 연합은 생태계와 그들의 서비스를 매핑하고 있다. EU가 실시한 이러한 대규모 평가의 목표는 복잡한 공공 문제에 대한 더 나은 결정을 지원하기 위해 생태계와 그 서비스를 평가하고 측정하는 것이다. 좀 더 구체적으로, 그들은 생물다양성, 물, 농업, 숲, 지역 계획과 같은 문제들을 다루고 있다.

자연생태계 균형 및 안정

 자연 생태계는 "균형" 체계다. 이것은 생태계를 구성하는 서로 다른 유기체들 사이의 상호작용이 일정한 안정성에 기여한다는 것을 의미한다. 예를 들어 초원 생태계에서는 초식동물이 풀을 소비하면서도 흙에 배설물을 먹여서 풀이 다시 자랄 수 있게 하고 어느 정도 균형이 잡히게 한다. 그럼에도 불구하고, 이것은 생태계가, 심지어 건강한 생태계가 정적이라는 것을 의미하지는 않는다. 현실적으로 생태계는 끊임없이 변화하는 역동적인 과정을 바탕으로 끊임없이 진화하고 있다. 예를 들어, 생물 역학은 그들의 환경과 상호작용을 하고 끊임없이 그것을 변형시키는 살아있는 유기체들이다.

동물들이 토양을 압축하기 때문에 식물은 습도를 만들거나 온도를 조절하고 박테리아는 모든 종류의 동물들을 질병으로부터 보호하고 그들의 소화 과정에 도움을 줌으로써 미시적인 세계에 도움을 준다. 또한, 생태계는 외부적이거나 예상치 못한 사건들로 인해 진화한다. 예를 들어 기후나 자연현상은 환경의 변형으로 이어질 수 있다. 이런 식으로 생태계의 생물체들이 이러한 새로운 제약조건에 적응하기 위해 생물역전증을 하고, 변화가 일어난다. 생태계가 항상 안정을 찾고 있지만, 생태계가 그것을 완벽하게 성공하지는 못한다는 것도 궁금하다.

다양한 자연 불균형은 서로를 영구적으로 상쇄시키는 경향이 있다. 어떤 생태계는 매우 천천히 진화하는 반면 다른 생태계는 매우 빠르게 변화할 수 있다. 때때로, 극단적인 경우에는, 그들은 심지어 사라질 수도 있다. 가까스로 화재를 진압하고, 농업을 실천하고, 수송 차량을 만들었다. 우리는 공장, 댐, 태양 전지판을 건설했고 우리는 끊임없이 우주를 탐험하는 새로운 방법을 찾고 있다. 그래도 자연 생태계를 이용하고 변형시키고자 하는 인류의 갈증은 끝이 없어 보인다. 예를 들어, 우리가 곡물 밭을 재배하기 위해 평원을 바꿀 때, 우리는 지역 생태계를 상당히 변화시키고 있다.

때때로, 우리는 심지어 원래의 기초에서 완전히 바꾸기도 한다. 오늘날, 인간의 활동은 생태계에 그러한 영향을 미치고 있어서 우리는 현재 인류세 연대표를 언급하고 있다. 이 시기는 인간의 활동이 지구의 대기, 생물권, 지질학 및 수문학적 시스템에 미치는 중요한 인간 영향을 정의하는 기간이다. 이 시기는 또한 주로 인간의 활동에 의해 야기되는 기후 변화 사건에 의한 변화를 고려한다. 우리는 이 모든 변화를 어디에서나 볼 수 있다. 아마존 숲에서 나무가 쓰러지면, 생물종이 생존하기 위해 고군분투하면서 생태계가 변하고, 지역의 습도와 기후가 모두 변한다.

또한, 댐을 건설하는 것은 물의 분포를 변화시키고 강의 코스를 따라 사는 종들에게도 영향을 미친다. 인간의 활동이 생태계에 어떤 영향을 미치는지에 대해 종종 사용되는 예가 미국 옐로우스톤 국립공원이다. 여기서 다른 국립공원과 마찬가지로 미국생물학조사국은 포식자 통제 조치로 늑대와 다른 종들을 죽이기로 결정했다. 문제는 늑대의 개체수가 사라진 것이 장기적으로 모든 생태계에 영향을 미쳐 지역 강의 진로까지 바꾼다는 점이었다. 그 늑대는 생태계의 균형을 되찾기 위해 약 70년 후에 공원에 다시 소개되었다.

동물학의 정의와 발전과정

 동물학은 동물의 생명체 연구에 전념하는 생물학의 한 분야다. 그것은 유기체의 구조에서부터 생명의 세포 단위에 이르는 영역을 포괄한다. 몇몇 동물학자들은 동물들의 특정 집단의 생물학에 관심이 있다. 다른 이들은 동물의 신체 구조와 기능에 대해 관심을 보이고 있다. 여전히 다른 이들은 어떻게 새로운 동물들이 형성되고 그들의 특성이 한 세대에서 다른 세대로 어떻게 전해지는지를 연구한다. 동물학자들은 동물들의 행동의 중요성뿐만 아니라 동물들의 상호작용을 연구한다. 동물학은 서술적이면서도 분석적이다.

기초과학으로 접근하거나 응용과학으로 접근할 수 있다. 기초동물학 종사자는 획득한 정보의 직접적인 적용에 대한 고려 없이 그 자체를 위해 동물에 대한 지식에 관심을 갖는다. 이와는 대조적으로 응용동물학 종사자들은 인간과 동물에게 직접적인 혜택을 줄 정보에 관심이 많다. 역사적으로 동물학 연구는 동물을 분석하고 분류하려는 노력의 연속이라고 볼 수 있다. 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스는 기원전 4세기에 다양한 유기체들 사이의 유사성을 인식한 동물들을 분류하는 시스템을 고안한 공로를 인정받고 있다. 그는 동물들의 그룹을 번식 방식과 서식지에 따라 배열했다.

동물학은 12세기에 과학으로 부상하기 시작했고 오랫동안 해부학 연구와 동물 분류에 대한 노력에 의해 지배되었다. 스웨덴 식물학자 카롤루스 린네우스는 오늘날에도 여전히 사용되고 있는 명명법, 즉 속과 종의 이항 체계를 개발하여 미리 정해진 시스템에 따른 분류학인 규율 분류학으로 확립되었다.

오늘날 동물학은 그것이 연구하는 동물 왕국만큼 다양하여 유전학이나 생화학 같은 분야를 포함하도록 그 범위를 넓힌다. 지금은 동물 왕국에 대한 지식을 얻기 위해 매우 다양한 기술을 적용하는 학제간 분야로 간주되고 있다. 예를 들어, 다양한 동물의 DNA에 대한 유전자 연구는 그들의 진화 역사에 대한 통찰력을 제공할 수 있다. 근육, 뼈, 세포, 세포 구성품을 포함한 구조를 연구하는 형태학에 집중하는 동물학자들은 생화학 실험실에서 처음 개발된 많은 기법을 사용한다.

동물학자들이 수행하는 직업의 종류도 상당히 다양하다. 동물학 학부 전공은 여러 건강관리 전문직중 하나 또는 환경과학 분야의 직업을 찾는 많은 학생들이 선택한다. 농업, 생명공학/의약, 환경/생태학 분야에서 일자리를 구할 수 있다. 연구실에서 일하는 것뿐만 아니라 야외에서 현장 작업을 할 수 있는 직업들이 있다. 직업 선택사항에는 정부 부서, 환경 기관, 교육 및 산업의 직위가 포함된다. 특정 대학이나 대학에서 생물과학을 조직하는 방식에 따라 동물학 전공에 관심이 있는 학생은 실제로 동물학에 집중하는 생물학 학위를 받을 수 있었다.

분자생물학의 정의와 발전과정

 분자생물학은 생명체의 구조 기능과 분자 구성에 관한 학문이다. DNA, RNA 및 단백질 합성의 상호관계를 포함한 세포의 다양한 시스템 간의 상호작용과 이러한 상호작용이 어떻게 조절되는지에 초점을 맞춘다. 분자생물학은 생화학, 유전학, 세포생물학 분야와 밀접하게 관련되어 있다. 분자생물학은 과학자들이 생명을 생성하는 고분자를 연구하여 생명의 현상을 설명하는 데 주력했던 1930년대까지 그 기원을 추적한다. 분자생물학의 주요 발견은 1940년 조지 비들레와 에드워드 타툼이 유전자와 단백질 사이의 정확한 관계의 존재를 확립하면서 시작된 약 25년이라는 기간에 이루어졌다. 오늘날 유전공학이라는 이름으로 통합된 새로운 첨단기술이 유전자의 고립과 특성화를 허용하기까지는 또 다른 15년이 필요했다.

분자생물학의 첫 25년 동안 진정으로 근본적인 발견은 1953년 제임스 왓슨과 프란시스 크릭이 DNA 분자의 이중 나선 구조를 발견했을 때 일어났다. 그리고 30년 후, 캐리 물리스는 연구실에서 특정 DNA 조각의 많은 복제품을 빠르게 생산할 수 있는 우아하고 단순한 "생물학적 복사기"인 중합효소 연쇄반응을 발명하면서 유전공학 분야를 도약시켰다. 뮬리스와 마이클 스미스는 분자생물학의 기술적 이정표를 세운 공로로 1993년 노벨 화학상을 공동 수상했다. 유전 메커니즘의 발견은 현대 과학의 주요한 돌파구임이 증명되었다. 분자가 신진대사를 어떻게 수행하는지, 또는 생명을 유지하기 위해 필요한 에너지를 어떻게 처리하는지 이해하는 데 또 다른 중요한 진전이 있었다.

유전공학 기술은 분자생물학자들이 더 높은 동식물을 연구할 수 있게 하여 식물과 동물의 유전자를 조작하여 농업 생산성을 높일 수 있는 가능성을 열어준다. 이러한 기법들은 유전자 치료법의 발전을 위한 길을 열어주기도 했다. 분자생물학에 대한 야심 찬 국제적인 노력은 현재 완성된 인간 게놈 프로젝트의 시작과 함께 1990년에 시작되었다. 그것의 목표는 2만에서 2만 5천 개로 추정되는 모든 인간 유전자를 발견하여 더 많은 생물학적 연구를 위해 그것들을 이용할 수 있게 하는 것이었다. 또 다른 프로젝트 목표는 30억 개의 DNA 서브유닛의 완전한 순서를 결정하는 것이었다.

HGP의 일부로서, 기술을 개발하고 인간의 유전자 기능을 해석하는 데 도움을 주기 위해 대장균, 생쥐와 같은 선별된 모델 유기체에 대한 병행 연구가 수행되었다. 에너지부 인간 게놈프로그램과 국립보건원 국립 인간 게놈연구소가 함께 HGP를 후원했다. 분자생물학의 하위 학문은 쥐, 초파리, 대장균과 같은 모형 유기체와 비교해서 인간 유전학을 연구하는 학문 비교 유전체학, 유전자와 그들의 결과적인 단백질 그리고 신체의 생화학적 과정에서 단백질이 하는 역할에 대한 연구인 기능성 게노믹스, 정상적인 유전자로 기능하지 않거나 잘못된 유전자를 대체, 조작 또는 보완하기 위한 실험적인 절차인 진테라피 등이 있다.

미생물학의 정의, 다른 학문들과의 연계성

 미생물학은 미생물을 대상으로 하는 연구로, 단세포 또는 세포 군집 유기체로서 육안으로는 볼 수 없을 정도로 작은 전염성 물질이다. 여기에는 균류나 원생자와 같은 진핵생물과 박테리아와 같은 원핵생물이 포함된다. 세포가 어떻게 작용하는지에 대한 근본적인 이해는 미생물의 연구를 통해 이루어졌다. 그러나 미생물학도 응용과학으로, 생명공학 산업뿐만 아니라 농업, 보건, 의학, 환경 유지에도 도움이 된다. 미생물학자들은 미생물을 공동체의 수준, 세포의 수준, 단백질과 유전자 수준에서 연구한다. 미생물은 우리의 일상생활에서 매우 중요하다.

어떤 사람들은 인간뿐만 아니라 식물과 동물에게도 영향을 미치는 질병의 상당 부분을 책임지고 있는 반면, 다른 것들은 우리 환경의 유지와 수정에 있어 매우 중요하다. 다른 것들은 그들의 독특한 특성이 식품, 음료, 항생제 생산에 이용된 산업에서 필수적인 역할을 한다. 과학자들은 또한 분자생물학 분야에서 미생물을 이용하는 방법을 배웠는데, 이것은 산업적으로나 의학적으로 엄청난 영향을 미친다. 또한 미생물학에는 감염성 미생물에 대한 신체의 방어능력을 연구하는 면역학도 포함된다. 미생물학은 정의상 육안으로는 보이지 않는 유기체를 연구하기 때문에 17세기 후반의 네덜란드 과학자 안토니우스 판 리우웬후크는 이 규율의 아버지라고 볼 수 있다.

리우웬후크는 작은 세포와 박테리아를 최초로 기술한 사람으로, 현미경 렌즈를 분쇄하고 연마하는 새로운 방법을 발명하여 당시 최고의 렌즈인 270개의 직경까지 확대했다. 그러나 판 리우웬후크는 최초의 미생물학자로 언급되고 있지만, 최초의 미생물학적 관찰 기록인 곰팡이의 결실을 맺는 몸체는 1665년 영국의 물리학자 로버트 후크가 최초로 만들었다. 미생물에 대한 근본적인 발견을 한 과학사에서 또 다른 주목할 만한 인물로는 의학 미생물학의 창시자로 꼽히는 19세기 과학자 루이스 파스퇴르와 로버트 코흐가 있다.

파스퇴르는 생물학으로서의 미생물학의 정체성을 확고히 한 자연발생 이론의 당시 광범하게 유지된 이론을 반증하기 위해 고안된 일련의 실험으로 가장 유명하다. 파스퇴르는 또한 탄저균, 조류 콜레라, 광견병과 같은 몇몇 질병에 대한 음식 보존과 백신들을 고안했다. 코흐는 특정 질병이 특정 병원성 미생물에 의해 발생했다는 것을 증명하면서 질병의 세균 이론에 기여한 것으로 가장 잘 알려져 있다. 그는 코흐의 가설로 알려지게 된 일련의 기준을 개발했다. 코흐는 순수 문화에서 박테리아의 격리에 초점을 맞춘 최초의 과학자 중 한 사람으로, 결핵의 원인 물질인 미코박테리움 결핵을 포함한 여러 가지 새로운 박테리아에 대한 묘사를 하게 되었다. 마침내 공중 보건에 영향을 미치는 가장 중요한 발견들 중 일부는 20세기에 발생했는데, 알렉산더 플레밍에 의한 페니실린의 발견은 다른 자연적이고 결국 합성된 항생제, 소아마비와 황열병을 포함한 중요한 백신의 개발, 분자 b의 탄생과 같은 것이다.

1940년대에 박테리아에 대한 연구와 함께 일어난 이질학등이 있다. 미생물학 하위 학문으로 박테리아에 대한 연구를 하는 세균학, 자연환경에서 미생물의 기능과 다양성에 대한 연구를 하는 환경미생물학, 음식의 부패를 일으키는 미생물과 치즈나 맥주 같은 음식을 만드는 데 관여하는 미생물에 대한 연구를 하는 식품미생물학, 생명공학 산업과 밀접하게 연결되어있는 산업미생물학, 질병 병리학 및 면역학 연구와 관련이 있는 임상 미생물학 등이 있다.