생물지리학의 여정: 지구 생물의 다양성을 밝히다

생물지리학은 생명체의 분포와 분화, 진화, 멸종 등을 지리적인 맥락에서 연구하는 학문 분야로 자연지리학의 한 분과입니다.

지리적 공간과 지질학적 시간을 통한 생태계 분석이 그 주요 연구 대상이며, 생태학, 분류학, 진화생물학, 고생물학, 지질학, 기후학 등의 개념과 정보를 통합하는 통합 탐구 분야입니다.

생물지리학의 특성상 섬에서 가장 예리한 관찰이 가능합니다. 상대적으로 넓은 육지의 생태계보다 훨씬 작은 공간에 밀집되어 있기 때문에 연구를 수행하기 수월한 환경입니다. 예를 들어, 새로운 침입종이 최근에 정착한 서식지가 있다면 어떤 과정을 거쳐 분산되어 섬을 변화시키는지 관찰할 수도 있습니다. 열대 기후대에서 북극 기후대에 이르기까지 다양한 생태계를 관찰할 수 있는 섬들이 지구상에는 수없이 많이 존재한다는 건 행운입니다.

현대의 생물지리학 연구는 생물의 분포에 대한 생리학적, 생태학적 제약에서부터 지구 전체의 공간 규모와 진화의 과정 속에서 작동하는 지질학적, 기후학적 사건에 이르기까지 다양한 분야의 정보와 아이디어를 활용합니다.

 

 

갈라파고스 제도

1. 생물지리학의 초석을 세우다

18세기 중반 탐험의 시대에 이어 계몽주의 시대가 꽃을 피우며, 과학으로서 생물지리학은 그 걸음을 내딛기 시작합니다.

스웨덴의 식물학자였던 칼 폰 린네는 이명법을 창안하여 생물을 계층적으로 분류하는 생물분류법의 기초를 확립하였습니다. 그는 기독교에 대한 강한 믿음으로 창조론에 입각한 살아있는 세계를 분류하는 영감을 얻었지만, 그것은 지리적 분포에 대한 세속적인 관점에 대한 연구로 이어졌고 결국 진화론의 초석을 마련한 셈이 되었습니다.

그는 동물의 구조가 물리적 환경과 매우 밀접하게 관련되어 있다고 주장하였으며, 이는 조르주-루이 뷔퐁의 이론에 중요한 역할을 합니다.

뷔퐁은 기후 변화와 그 결과로서 생물의 종들이 어떻게 지리적으로 분산되는 지 관찰했습니다. 그는 각기 다른 지역에서 다양한 생물의 집단을 관찰하게 되었던 최초의 지리학자였습니다. 그는 일부 지역 간의 종 간 유사점을 보고 대륙이 과거 어느 시점에 연결되어 있다가 바다가 대륙을 분리하여 종의 차이를 불러온다고 믿게 되었습니다.

뷔퐁은 유사한 환경이 유사한 생물의 종의 서식지임을 설명함으로써 생물지리학의 원리를 마련했습니다.

2. 훔볼트에서 다윈을 거쳐 월리스까지

19세기 초, 식물지리학의 창시자로 일컬어지는 알렉산더 폰 훔볼트는 기후와 식생의 차이를 관찰했습니다. 그는 지구를 열대, 온대, 극지방으로 분류하고 등온선 지도를 최초로 작성하여 식물 분포의 패턴을 설명하는 일반론을 도출해냈습니다.

스위스의 식물학자였던 오귀스탱-피라무스 드 캉돌은 자연전쟁이라 불리우는 종의 경쟁이 식물의 다양성에 미치는 영향을 관찰하면서 생물지리학 분야에 기여했습니다. 그의 저서인 “식물학 통론”에서 최초의 식물 명명법을 창안하기도 했습니다. 그의 이론은 후에 찰스 다윈의 자연선택 원리에 영향을 주게 됩니다.

자연신학자였던 찰스 다윈은 종이 불변한다는 기존의 생각에 반하는 이론을 세우며 자연 선택이라는 개념을 도입했습니다. 그의 이론은 생물지리학 및 경험적 연구에 대한 생물학적 부문에 있어서 주춧돌이 되었고, 이를 통해 이후 학자들은 전 세계 생물의 지리적 분포에 대한 본격적인 연구에 돌입하게 됩니다.

그는 역설적이게도 자연신학자였던만큼 특수 창조설로 이해되지 않는 많은 생물지리학적 사실을 설명해 내기위해 그의 저서 “종의 기원”에서 많은 부분을 할애했습니다.

알프레드 러셀 월리스는 지리적 장벽의 유무를 비교하여 동식물의 분포를 연구하였습니다. 그는 생물의 종들이 생물학적 요인과 비생물학적 요인에 의한 반응의 결과라고 믿었습니다. 월리스 선(Wallace Line) 양쪽의 동물군의 급격한 차이는 이러한 관점에서 이해될 수 있습니다.

3. 생물지리학의 현재와 미래

생물지리학은 지리학의 그 어떤 분야보다도 다른 학문 분야와의 통합 및 교류에 적극적입니다. 생물지리학의 핵심적인 부분인 지리학에 대한 상호 영향력은 절대적이고, 특정 지역의 생태학적 패턴을 이해하는 데 기여하기도 합니다.

하지만 이제 지리학, 생태학, 지질학, 식물 및 동물학을 포함하되 이에 국한되지 않고 다양한 분야를 통합하고 있습니다. 생물지리학의 주요 관심은 환경과 인간의 생물 분포에 대한 영향뿐만 아니라 생물의 유전적 다양성 등 생명의 다른 측면에 미치는 영향까지도 조명합니다. 또한 생물의 다양성 보존 및 계획, 지구 환경 변화 예측, 전염병, 침입종의 확산 예측, 작물의 재배 계획 등에도 적용되고 있습니다.

생태학적 프로세스와 공간 구조 간의 관계를 연구하여 보다 나은 자원 보존 및 관리 전략을 개발하는 보다 많은 둘 것입니다. 지리 정보 시스템(GIS) 및 리모트 센싱의 응용으로 새로운 기술과 데이터 소스를 사용함으로써 생물지리학적 문제를 탐구하는 방법과 스케일이 획기적으로 변화될 것입니다. 그리고 환경에서 수집된 DNA를 사용하여 생물의 다양성을 수집하고 분석하는 기술의 발전 또한 이 학문의 미래에 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.

지금까지 생물지리학의 탐구는 지구상의 생물 다양성과 분포 및 이런 생물들이 지구 환경에서 상호작용하는 방식을 이해하는 데 큰 도움이 되었습니다. 앞으로는 기후 변화와 인간의 생태학적인 영향력이 점점 더 중요해질 것으로 예상되며, 이러한 변화에 대한 대응 전략으로 생물지리학에 대한 연구가 자리매김할 것입니다. 따라서 생물지리학은 계속해서 발전해 나가야 할 학문 분야 중 하나입니다.