내성(tolerance)은 어떤 생물이 생존 가능한 환경의 범위를 의미한다. 내성 범위가 넓으면 다양한 조건을 견디므로 분포 구역이 넓어지는 경향이 있고, 내성 범위가 좁으면 특정 조건에서만 살아 분포가 제한된다는 관계가 성립한다. 특히 발생 단계별로 내성이 달라지므로 초기 단계에서는 성체보다 내성 범위가 좁을 수 있다는 점을 유의한다.
생태적 지위는 특정 종이 생태계에서 맡는 기능적 역할과 그 종이 필요로 하는 환경 조건을 함께 나타내는 개념으로 이해한다. 여기에는 물리적인 서식 장소에 해당하는 '서식장소 지위'와 온도, 먹이 등 여러 환경 요인의 조합으로 이루어지는 '다차원적 지위'가 포함된다. 경쟁 배제 원리에 의해 완전히 동일한 생태적 지위를 가진 서로 다른 두 종은 공존하기 어렵다는 점을 지식으로 삼는다.
개체군 내부에서는 환경에 적응하여 유전적 차이가 나타날 수 있으며, 이러한 집단을 '생태형'이라고 부른다. 생태형은 온도나 지형 등 지역적 생태적 요인에 적응한 결과로 나타나는 유전적 및 표현형 차이를 강조한다. 형태형·생리형·생육형 등과 구별하여 '생태형'은 환경 적응을 중심으로 정의한다.
물질순환 관점에서 탄소순환과 질소순환의 핵심을 구분한다. 탄소순환은 식물이 광합성으로 대기 중 이산화탄소를 유기물로 전환하고 먹이사슬을 통해 이동한 뒤 분해자를 통해 다시 대기로 돌아가는 과정을 포함한다. 질소순환은 대기 중 질소가 생물이 직접 이용할 수 없는 상태이므로 질소고정균 등으로 암모늄이나 질산염 형태로 전환되어야 식물이 흡수할 수 있다는 점을 핵심으로 한다.
창발성은 하위 요소들이 결합하여 상위 수준에서 하위에 없던 새로운 성질이나 기능이 나타나는 현상을 뜻한다. 개체들이 모여 군집과 생태계를 이루면 에너지 흐름이나 물질 순환과 같은 상위 수준의 기능이 발생하는 사례를 통해 창발성을 이해한다.
예제
내성 관련 문항에서는 '내성 범위가 넓음=분포 넓음'이라는 기본 비례 관계를 먼저 떠올려 설명과 반대되는 보기를 오답으로 판단한다. 예를 들어 보기에 '내성 범위가 넓은데 분포 구역이 좁다'는 서술이 있으면 이를 정답 후보에서 제외한다.
생태적 지위 문제는 '지위'와 '서식장소'를 혼동하지 않고 정의를 적용한다. 동일 지위를 가진 다른 종의 공존을 주장하는 보기는 경쟁 배제 원리와 충돌하므로 오답으로 처리한다.
물질순환 문제에서는 각 원소의 저장소와 변환 과정을 매칭하는 방식을 사용한다. 탄소는 광합성으로 대기 중 CO2가 유기물로 동화되어 먹이사슬을 통해 이동하는 경로를, 질소는 질소고정 과정을 통해 N2가 암모늄·질산염으로 전환된 뒤 식물에 흡수되는 경로를 확인하여 답을 선택한다.
대표 기출 3문항
생태계의 물질순환에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?
인순환 : 바다에서 육지로 대기권을 통하여 순환하며, 침적토에 큰 저장소가, 대기에 작은 저장소가 있다. 아미노산의 형태로 섭취된다.
질소순환 : 원형질과 물질을 구분하는 에너지 전환에 필요불가결한 원소로서 토양속에서 불용상태로 존재하여 식물생장의 제한요인으로 작용한다.
황순환 : 대기중의 약 80%를 차지하지만 이는 생물이 바로 이용할 수 없으므로, 박테리아를 통하거나, 일정한 과정을 거쳐 흡수 가능한 염의 형태로 변환하여 생물체 내에 흡수한다.
탄소순환 : 식물의 잎에서 광합성 작용에 의해 당, w방, 단백질 등의 형태로 이산화탄소를 동화하고 흡수하여 영양물질이 되어 식물체내에 축적되거나 먹이사슬을 통해 동물로 이동되기도 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 생태계의 물질순환 중 탄소순환은 식물이 대기 중의 이산화탄소를 흡수하여 광합성을 통해 당, 단백질, 지방 등의 유기물 형태로 동화합니다. 이렇게 합성된 유기영양물질은 식물체 내에 축적되거나 먹이사슬을 통해 초식동물, 육식동물 등으로 이동되며, 생물의 호흡과 분해자의 분해 작용을 거쳐 다시 대기 중으로 이산화탄소가 방출되는 순환 과정을 의미합니다.
탄소순환은 식물이 광합성으로 이산화탄소를 유기물로 전환해 먹이사슬로 이동시키는 과정이다.
생물이 생존 가능한 생태학적 범위를 내성(tolerance)의 범위하고 하는데 이에 대한 설명 중 틀린 것은?
모든 요인에 대하여 넓은 내성범위를 갖는 생물은 분포구역이 좁다.
어떤 환경요인이 최적 범위에 있지 않을 때에는 다른 요인에 대해서도 내성이 약화된다.
일반적으로 각 생물의 발생 초기에는 각 요인에 대한 내성범위가 좁다.
대부분의 생물이 자연계에서 최적 범위내의 생태적 요인하에서 살고 있는 것은 아니다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 생물의 내성 범위에 대한 여러 진술 중 잘못된 것을 찾는 문제이다. 일반적인 생태 원리는 내성 범위가 넓은 종일수록 다양한 환경에서 견딜 수 있어 분포 구역이 넓어지는 것이므로 ‘넓은 내성범위를 가지면 분포구역이 좁다’는 서술은 잘못되었다.
내성 범위가 넓은 생물은 환경 변화에 강해 분포 구역이 넓어지므로, 분포구역이 좁다는 서술은 생태학적 원리에 반한다.
다음 생태학적 체계에 관한 설명 중 틀린 것은?
특정 시기, 일정한 공간에 서식하고 있는 동일 종 개체의 집단을 개체군이라 한다.
여러 개의 생태계가 모여서 형성되는 생태계 상위계급을 생물군계라고 한다.
엄밀한 의미에서 생물들만으로 구성되는 마지막 수준은 생태계이다.
군집은 특정 서식지 내에서 에너지의 자급자족이 가능한 최소한의 단위이다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 생태학적 체계의 정의와 위계에 관한 설명 중 부적절한 것을 찾는 문제이다. 생태학적 위계는 개체군→군집→생태계→생물군계 순으로 상위단위로 확장되며, 생태계는 생물과 무생물 환경을 포함하는 단위이다.