생물지리학

3. 주요 개념 및 분야

생물지리학은 지리학, 생물학, 토양학, 지질학, 기후학, 생태학, 진화 등 여러 학문 분야를 통합하는 종합 과학이다.^[36]

생물지리학자들은 환경과 인간이 종, 유전적 다양성 등 생명체의 분포에 미치는 영향을 주로 연구한다. 생물지리학은 생물다양성 보전 및 계획, 지구 환경 변화 예측, 전염병 및 침입종 확산 예측, 작물 조성 계획 지원 등에 활용된다.^[26] 찰스 다윈은 ''종의 기원''에서 지리적 분포의 중요성을 강조하며, "군도의 동물학은 조사할 가치가 있다"고 언급했다.^[15]

현대 생물지리학은 지리 정보 시스템(GIS)을 활용하여 유기체 분포 요인을 파악하고 미래를 예측하며,^[13] 수학적 모델과 함께 공간적 생태 문제를 해결한다.^[14] 세계 생물다양성 정보 기구(GBIF), 해양 생물다양성 정보 시스템(OBIS)은 생물지리학 정보를 제공하는 대표적인 글로벌 시스템이다.^[29][30] 국가 규모로는 영국의 국가 생물다양성 네트워크, 호주의 생명체 아틀라스 등이 있다.

캔자스 대학교의 ''Lifemapper''(현재 ''BiotaPhy'')^[32]와 AquaMaps^[32][33]는 종 분포 모델링(SDM)을 통해 예측된 종 분포 지도를 제공하며, 기후 변화 등 미래 시나리오 기반 예측에도 활용된다.^[34]

기술 발전으로 위성 영상 처리 및 지구 처리를 포함한 생물지리학 분석을 위한 예측 변수 생성이 가능해졌다.^[26] 지구 생산 효율 모델(GLO-PEM)은 위성 영상으로 전 세계 식생을 관찰하고,^[27] GIS는 해수면 온도, 수심 등 지구 표면 과정을 보여준다.^[28] 과학자들은 화석 산호초를 통해 생물지리학 역사를 연구하기도 한다.

3. 1. 주요 개념

• 동소적 종 분화 – 지리적으로 격리된 개체군의 진화를 통한 종의 분화^[36]
• 진화 – 개체군의 유전적 구성 변화^[36]
• 멸종 – 종의 소멸^[36]
• 분산 – 이동과 관련된 개체군이 기원지에서 멀리 이동하는 것^[36]
• 고유종 지역^[36]
• 지리적 분산 – 생물적 분산과 유전자 흐름에 대한 장벽의 붕괴로, 이는 서식 범위 확장과 이전에 격리되었던 생물군집의 합병을 허용한다.^[36]
• 분포역 및 분포^[36]
• 분기 – 생물적 분산과 유전자 흐름에 대한 장벽의 형성으로, 종과 생물군집을 세분화하여 종 분화와 멸종을 초래하는 경향이 있다. 분기 생물지리학은 이러한 패턴을 연구하는 분야이다.^[36]

3. 2. 관련 분야

4. 현대적 응용

생물지리학은 물리 지리학, 지질학, 식물학, 동물학, 일반 생물학, 모델링 등 다양한 분야를 통합한다. 생물지리학자들은 환경과 인간이 종의 분포, 유전적 다양성과 같은 생명 형태에 미치는 영향을 주로 연구한다.^[26]

2017년에는 OBIS에 기록된 6만 5천 종의 해양 동물과 식물 분포를 분석하여 대륙붕과 대양 심해 지역으로 나뉜 30개의 서로 다른 해양 영역을 구분하였다.^[31] 현재 과학자들은 화석 산호초를 통해 생물지리학의 역사를 연구하기도 한다.

4. 1. 기술 발전

4. 2. 응용 분야

5. 고생물지리학

고생물지리학은 화석 기록과 판 구조론을 이용하여 과거 생물의 분포를 연구하는 학문이다. 분자 분석과 화석 증거를 통해, 참새목 조류가 오스트레일리아 지역이나 인접한 남극에서 처음 진화하여 다른 곤드와나 대륙과 동남아시아로 퍼져 나갔고, 신생대에는 전 세계적으로 분포하게 되었다는 사실을 밝혀냈다.^[35] 이는 당시 인도양이 좁았고 남아메리카가 남극에 더 가까웠다는 지리적 조건이 있었기에 가능했다.

고생물지리학은 분기 및 지리적 분산과 같은 생물지리 사건의 시기를 제한하고, 지역 생물군의 형성에 대한 정보를 제공한다. 예를 들어, 아마존 경골어류 동물군은 수천만 년에 걸쳐 주로 동소 분화를 통해 점진적으로 축적되었으며, 이는 갈라파고스 핀치, 하와이 초파리, 아프리카 열곡호 시클리드와 같은 섬 생물군과는 달리, 최근의 적응 방산의 결과가 아니라는 것을 보여준다.^[36]

담수 생물의 경우, 유역에 의해 분리된 배수 분지가 침식 과정에 의해 주기적으로 고립되고 재결합되는 현상이 나타난다. 특히 아마존 분지와 같이 지형 경사가 낮은 지역에서는 하천 탈취가 담수 생물의 진화와 분포에 중요한 영향을 미친다. 하천 탈취는 지각 융기, 산사태, 침식 등에 의해 발생한다.^[36]

종 분화, 멸종, 대륙 이동, 빙하 작용과 같은 역사적 요인들은 종 분포 패턴을 설명하는데 중요한 역할을 한다. 해수면, 하천 경로, 서식지, 그리고 하천 쟁탈에서의 변화를 관찰함으로써, 우리는 생물 분포에 영향을 미치는 요인들을 이해할 수 있다.

6. 생물지리학적 지역 구분

생물지리학적 지역 구분은 생물 분포의 특징에 따라 지구를 여러 지역으로 나누는 것이다. 생물지리 구계(생태지역), 생물지역(`sensu stricto`), 생태지역, 동물지리구, 식물지리구, 식생 유형, 생물군계 등 다양한 기준과 체계가 사용된다.^[38][39][40] 생물지리학적 단위,^[41] 생물지리학적 지역^[42] 이라는 용어는 계급에 관계없이 이러한 범주에 사용될 수 있다.

2008년, 생물지리학을 위한 국제 지역 명명 규약이 제안되었다.^[43][44][45] 그러나 이는 제한적인 성공을 거두었다. 일부 연구에서는 긍정적으로 평가했지만, 다른 연구에서는 비판적인 의견이 많았으며,^[46] "아직 상당한 지지를 얻지 못했다".^[47]

참조

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