생물다양성 (Biodiversity)
쉽게 풀면
투자 포트폴리오를 한 종목에만 몰아넣기보다 여러 종목에 분산해두면 하나가 흔들려도 전체가 크게 무너지지 않는 것처럼, 생태계도 여러 생물종이 함께 존재할수록 어느 한 종에 문제가 생겨도 전체 생태계 기능이 유지되기 쉽습니다. 생물다양성은 단순히 "종의 개수"만을 뜻하지 않고, 종 내부의 유전적 다양성, 종 사이의 다양성, 그리고 서식지(생태계) 자체의 다양성까지 포함하는 폭넓은 개념입니다.
왜 중요한가
생물다양성은 생태계가 가뭄, 질병, 외래종 유입 같은 교란을 겪은 뒤에도 기능을 회복할 수 있는 능력(회복탄력성)과 밀접하게 연결되어 있어, 생태학뿐 아니라 농업·수산업·감염병 연구에서도 핵심 변수로 다뤄집니다.
또한 기후변화나 서식지 파괴가 생물다양성에 미치는 영향을 정량화하는 것은 국제적인 보전 정책과 환경영향평가의 근거 자료로 쓰이기 때문에, 관련 논문이 꾸준히 생산됩니다. 최근에는 유전체 데이터를 활용한 분자 수준의 다양성 분석까지 결합되면서 연구 범위가 계속 넓어지고 있습니다.
핵심 정리
- 생물다양성협약(1992)은 생물다양성을 “모든 근원에서 온 살아 있는 생물체 사이의 변이성”으로 정의하며 종 내(유전적)·종 간·생태계 세 수준을 포함합니다.
- 종 다양성을 숫자로 나타낼 때는 종 풍부도(종의 수)와 균등도(개체가 종들에 얼마나 고르게 나뉘었는가)를 함께 반영하는 지수를 씁니다.
- 공간 규모로는 Whittaker(1960)의 구분이 널리 쓰입니다: α(한 지점 안), β(지점 사이 차이), γ(전체 지역).
- 유전적 다양성은 종 안의 유전적 변이를 가리키며 종 다양성과는 별개의 수준입니다.
예시로 보기
같은 4종이 있는 두 군집(가상의 개체 수)을 비교합니다.
| 종 1 | 종 2 | 종 3 | 종 4 | 종 수 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 군집 A | 25 | 25 | 25 | 25 | 4 |
| 군집 B | 85 | 5 | 5 | 5 | 4 |
- 종 풍부도는 둘 다 4입니다.
- Shannon 지수 H′ = −Σ pᵢ ln pᵢ (Shannon 1948): A = 1.386, B = 0.588. 균등한 A가 더 큽니다.
- Simpson 다양도 1 − Σ pᵢ² (Simpson 1949): A = 1 − 4 × 0.25² = 0.75, B = 1 − (0.85² + 3 × 0.05²) = 1 − 0.7300 = 0.27.
- Hill(1973)의 ‘유효 종 수’ exp(H′): A = 4.00종, B = 1.80종. B는 종이 4개 있지만 한 종이 지배해서 ‘고르게 있는 약 1.8종’ 정도의 다양성을 가진다고 해석할 수 있습니다.
자주 하는 오해
| 오해 | 바로잡기 |
|---|---|
| 종이 많을수록 생물다양성이 높다. | 종 수만 센 풍부도일 뿐이며, 균등도에 따라 지수가 달라집니다(위 예). |
| Shannon과 Simpson은 같은 값을 준다. | 단위와 가중치가 다릅니다. Shannon은 희귀종에 상대적으로 더 민감하고, Simpson은 우점종에 민감하다는 설명이 일반적이므로 어떤 지수인지 밝히고 같은 지수끼리 비교해야 합니다. |
| 다양성이 높은 생태계가 항상 더 좋은 상태다. | 생태계마다 자연적인 다양성 수준이 다릅니다. 사막이나 고산대는 낮은 것이 정상입니다. |
| 생물다양성은 종 수만의 문제다. | 유전자, 종, 생태계의 세 수준이 있고 기능적 다양성 등 다른 측면도 있습니다. |
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
국내 학술지 논문에서 이 용어가 쓰인 문장을 그대로 옮겼습니다. 제목·학술지·연도와 원문 링크를 함께 적었습니다.
“향후 도시의 방치된 공간이나 미 조성 공원부지, 기존 공원의 리모델링 등에 생물다양성 증진을 위한 복원모델로 활용한다면 환경친화적 디자인 개선뿐만 아니라 기후변화 대응의 완화수단으로서 시범적 사례가 될 수 있다.”
경관생태학적 접근 방법을 통한 훼손절재기의 환경친화적 디자인 적용, 휴양및경관연구, 2016 · KCI 한국학술지인용색인 · 원문 보기 ↗
“합성생물학의 경우 바이오안전성의정서의 개념에 포함시켜 규율할 수 있으며, 생물다양성에 대한 잠재적 위험성을 고려하여 새로운 규제내용을 담은 규제시스템 구축이 필요하다.”
새로운 생명공학기술의 법적 수용에 관한 소고, 법학연구, 2020 · KCI 한국학술지인용색인 · 원문 보기 ↗
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
숲을 벌목한 뒤 그 지역에 서식하는 생물종의 다양함 정도를 수치로 계산했더니 통계적으로 뚜렷하게 줄어들었다는 뜻입니다.
강어귀 바닥 퇴적물에 사는 생물 군집을 조사했더니, 오염 발생 지점에서 멀어질수록 생물종의 다양함 정도가 점차 달라지는 경향이 나타났다는 뜻입니다.
도시 개발이 많이 진행된 지역일수록 그곳에 사는 새의 종 다양함 정도가 낮게 관찰되었으며, 이는 서식지가 조각조각 나뉘는 현상과 관련이 있어 보인다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
논문에서 "생물다양성"이라는 말은 대체로 종 풍부도(species richness, 종의 수), 종 균등도(species evenness, 개체수 분포의 고름 정도)를 함께 반영하는 지수로 표현되며, 대표적으로 섀넌 지수(Shannon index)와 심슨 지수(Simpson index)가 흔히 쓰입니다.
이 두 지수는 계산 방식이 달라 흔한 종과 희귀종에 부여하는 가중치가 다르므로, 같은 데이터라도 어떤 지수를 쓰느냐에 따라 결과 해석이 달라질 수 있습니다.
또한 생물다양성은 한 조사구 안의 다양성(알파 다양성), 조사구 간 차이(베타 다양성), 전체 지역의 총합적 다양성(감마 다양성)으로 구분해서 논의되기도 하므로, 논문을 읽을 때 어떤 층위의 다양성을 다루는지 확인하는 것이 도움이 됩니다.
주의할 점
생물다양성이 높다고 해서 무조건 "좋은" 생태계인 것은 아니며, 생태계마다 자연적으로 형성된 고유한 다양성 수준이 다릅니다. 또한 종의 수(풍부도)만 세는 것과 각 종이 얼마나 고르게 분포하는지(균등도)까지 고려하는 것은 서로 다른 지표이므로, 어떤 지수를 썼는지 확인해야 합니다.
헷갈리기 쉬운 용어
다양성을 나타내는 말은 수준과 지표가 서로 다릅니다.
| 용어 | 무엇을 나타내나 | 수준 |
|---|---|---|
| 생물다양성 | 유전자·종·생태계의 다양함 전체 | 개념 전체 |
| 종 풍부도 | 종의 수 | 종 수준(수만 셈) |
| β 다양성 | 지점 사이의 종 구성 차이 | 공간 규모 |
| 유전적 다양성 | 같은 종 안의 유전적 변이 | 유전자 수준 |
참고 문헌
- Whittaker, R. H. (1960). Vegetation of the Siskiyou Mountains, Oregon and California. Ecological Monographs, 30(3), 279–338.
- Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, 27(3), 379–423.
- Simpson, E. H. (1949). Measurement of diversity. Nature, 163, 688.
- Hill, M. O. (1973). Diversity and evenness: a unifying notation and its consequences. Ecology, 54(2), 427–432.
- Magurran, A. E. (2004). Measuring Biological Diversity. Blackwell Publishing.
표의 기준값은 위 문헌에 근거한 관례이며, 분야·학술지마다 다른 기준을 쓸 수 있습니다.