생태계가 평형을 이룰 때 우리는 건강하다.

생태계가 평형을 이룰 때 우리는 건강하다.

지난  주 10월 30일에 진주 수강생에게 한 생태계 강의 후기를 올린다.

생물은 생태계 속에서 살아간다. 생태계가 파괴되면 생물은 죽는다. 생태계의 파괴의 반대는 생태계의 평형이다. 생태계가 평형을 이루려면 먹이사슬과 물질순환이 잘 이루어져야 하고 에너지가 흘러야 한다. 먹이사슬이 끊기고 물질순환이 막힐 때 생태계는 파괴된다. 먹이사슬은 무얼까? 생물들의 먹고 먹히는 관계가 사슬처럼 엮어지는 것이다. 먹이사슬을 이루려면 먹히는 피식자와 먹는 포식자가 있어야 한다. 포식자는 초식동물이나 육식동물이다. 가장 아랫단계의 피식자는 풀과 나무 즉 식물이다. 이들은 생산자다. 초식동물이나 육식동물은 소비자다. 생산자는 스스로 필요한 유기양분을 만든다.

생산자는 어떻게 필요한 양분을 만들까? 생산자가 되려면 살아있는 녹색물질인 엽록체를 가져야 한다. 생산자인 식물이 녹색인 것은 바로 엽록체를 가져서다. 엽록체는 모든 생물의 어머니다. 엽록체가 왜 생물들의 어머니일까? 엽록체는 태양에너지를 흡수하여 화학에너지로 만들어 탄수화물을 만든다. 탄수화물은 유기양분이다. 즉 유기물이다. 엽록체는 빛이 있으면 뿌리에서 흡수하여 올라온 물과 잎의 숨구멍으로 흡수한 이산화탄소로 탄수화물인 포도당과 녹말을 만든다. 즉 엽록체를 가진 식물은 무기물로 유기물을 만들 수 있는 능력을 가졌다. 탄수화물은 유기양분이다. 즉 유기물이다. 모든 생물은 엽록체가 탄수화물 속에 저장한 화학에너지를 꺼내 생활에너지로 사용한다. 식물은 무기양분만 필요하다. 동물이나 미생물은 무기양분(미네랄)과 유기양분을 필요로 한다. 따라서 녹색식물이 없으면 유기양분을 구할 수 없어 모든 동물은 죽는다.

유기물을 만드는 생산자인 녹색식물은 공기 중에 산소를 공급한다. 어떻게 그럴까? 엽록체 속에는 엽록소가 있다. 엽록체가 녹색인 것은 엽록소를 가져서다. 녹색물질 엽록소는 햇빛에너지를 받아 화학에너지로 전환하고 뿌리로부터 올라온 물(H2O: H수소,O산소)을 수소와 산소로 분해한 후에 수소 품에 안긴다. 갑자기 에너지를 품은 수소는 여기 상태가 되고 산소는 버림받는다. 버림받은 산소는 시간이 갈수록 많아지고 확산 작용에 의해서 잎의 숨구멍을 통해 공기 중으로 나온다. 여기 상태의 수소는 흥분상태가 계속되어 이산화탄소(CO2)를 산소로 착각하고 결혼하여 탄수화물 (CH2O:탄소와 물의 화합물)을 만든다. 탄수화물은 단백질, 지질, 핵산, 비타민 등의 유기물이 만들어자는 원료가 된다.

풀을 먹으면 초식동물이다. 소, 토끼, 메뚜기

초식동물을 먹으면 육식동물이다. 개구리-벌레를 먹으니까.

약한 육식동물을 먹으면 강한 육식동물이다. 뱀-개구리를 잡아먹으니까.

위와 같이 먹고 먹히는 관계가 이어져서 먹이사슬이 된다.

생산자-1차 소비자-2차 소비자-3차 소비자-최종소비자.

먹고 먹히는 관계가 얽히고설킬 때 먹이그물을 만든다.

사람은 초식도 하고 육식도 해서 잡식동물이다.

우리는 먹으면 기운이 난다.

모든 생물들은 먹으면 기운이 난다.

기운이 난다는 것은 우리가 먹은 음식 속에 에너지가 있다는 증거다.

우리가 먹는 음식 속의 영양소로 우리 몸도 만들고 에너지도 만든다.

우리가 버린 배설물도 먹다 남은 찌꺼기도 즉은 사체도 시간이지나면 흔적도 없이 사라진다. 무엇이 그렇게 만들까? 그 주인공은 분해자다.

분해자는 세균과 곰팡이다. 세균과 곰팡이는 유기물을 무기물로 분해해서 자연으로 돌려보낸다. 즉 지구의 청소부다. 이렇게 에너지가 먹이사슬을 통해서 이동하는 것을 에너지의 흐름이라고 한다.

에너지의 흐름: 태양에너지-생산자-소비자-분해자

먹이사슬과 에너지 흐름 따라 물질은 순환한다.

생산자는 물과 이산화탄소로 녹말을 만든다.

동물은 식물이 녹말을 저장해 놓은 씨와 열매와 뿌리와 줄기 등을 먹고 소화 시키고 세포호흡을 하고 배설하면서 물과 이산화탄소를 내놓는다.

동물들이 내어놓은 물과 이산화탄소는 다시 녹색식물이 광합성으로 흡수하여 녹말을 만드는 재료로 사용한다.

위와 같이 물질이 무기 환경과 생물 사이를 돌고 도는 것을 물질순환이라 한다.

 

생태계의 구성원은 무기환경과 생물이다.

무기환경은 물, 토양, 공기, 태양, 무기물 등

생물의 구성원은 생산자, 소비자, 분해자.

공기 중의 산소는 식물이 공급하고 우리는 허파호흡으로 산소를 들이 마신다. 식물이 우거지면 공기 중의 산소가 풍부하다. 숲이 우거진 곳의 산소가 많은 공기는 바람 따라 숲이 적은 곳까지 산소를 운반한다. 요즘 아마존강 유역의 원시림이개발 바람을 타고 없어지고 있다고 사람들은 지구의 허파가 망가지고 있다고 한탄한다. 왜 그렇게만 한탄만 하고 있는가. 가까운 자기 집 앞부터 나무를 심어 공기 중에 산소를 공급하자.

왜 환경이 오염되어가고 있다고 한탄하는가?

농촌은 점점 비어가고 있다. 주말에라도 자기의 먹을거리는 농약도 치지 말고 자연 그대로의 상태에서 키워 먹으면 된다. 숲속에서는 여러 수종이 어울려 살아간다. 거기엔 해충도 살지만 큰 해를 입지 않는다. 농사는 한 가지 수종만 살기에 해충이 많다. 숲을 만들어 그곳에서 먹을거리를 찾는다면 우린 보다 더 건강한 먹을거리를 얻을 수 있다. 옛날 조상들의 반찬을 그대로 먹으면 바로 건강식이다. 옛날 조상들이 즐겨 먹던 반찬 중에서 입맛에 맞는 것만 골라서 재배해서 먹기 때문에 요즘의 반찬은 편식이다. 편식에 사용할 재료를 만들기 위해서 농약을 사용하고 있다. 농약을 사용하면 먹이사슬이 끊긴다.

우리가 호흡으로 산소를 혈액 속에 넣는 것은 세포에게 주어서 에너지를 얻기 위해서다. 왜 산소가 있어야 우리가 에너지를 얻을 수 있을까? 그것은 위에서 식물의 엽록소가 태양에너지를 화학에너지로 전환하여 수소와 산소로 만들어진 물을 분해하여 수소 품에 안겨서 산소가 떨어져 나가 공기 중으로 나왔다. 우리가 먹은 음식 속의 영양소가 소화를 거쳐 흡수되고 각 세포로 운반되어 에너지를 생산하는 원료가 되는데 수소가 품은 에너지를 빼내서 우리가 필요한 에너지로 사용하여야 한다. 그 때 바로 수소에게 가진 에너지를 내놓게 하려면 원래 함께했던 산소를 주어야하기 때문이다. 수소는 세포호흡과정에서 함께 했던 가지고 있는 에너지를 내어놓고 산소와 결합하여 물이 된다. 그래서 우리는 에너지를 얻기 위해서는 산소를 세포에게 주어야 하기 때문에 호흡을 한다.

 

숲을 만들면 공기가 맑아지고 땅이 비옥해지고 물이 맑아진다.

공기와 토양과 물이 맑아진 숲으로 둘러싸인 환경에 둘러싸여 살아갈 때 최적의 생태계 평형이 오고 우린 건강해진다.

2012.11.05. 林 光子