생태학, 동물행동학, 생물지리학, 계통분류학 1탄

에너지

에너지를 생태계로 유입시키는 역할을 하는 생명체들은 생산자 또는 독립영양생물로 알려져 있다. 거의 모든 생명체는 태양으로부터 온 에너지를 근원으로 해서 살아간다. 식물과 다른 광영양생물은 광합성으로 알려지는 과정을 통해 태양의 빛 에너지를 이용하여 원료 분자를 ATP와 같은 유기 분자로 전환한다. 태양으로부터 생산자에 의해 생태계로 유입된 에너지가 먹이 그물의 최종 소비자에게로 전달되는 에너지의 흐름을 영양 단계라 한다. 그러나 몇몇 생태계는 화학영양생물이 메테인, 황화물, 다른 태양 에너지 외의 에너지원으로부터 추출한 에너지에 전적으로 의존한다.

살아있는 생명체의 생존은 에너지의 지속적인 투입에 달려있다. 생명체의 구조와 기능에 관련된 화학 반응은 음식물로 섭취된 물질로부터 에너지를 추출하고, 새로운 세포를 생성하고, 세포를 유지하는 것을 돕기 위해 사용된다. 이 과정에서 음식물을 구성하는 화학 물질의 분자는 두 가지 역할을 한다. 첫째, 생명체의 생물학적, 화학적 반응에서 변형되고 재사용될 수 있는 에너지를 포함하고 있다. 둘째, 음식물은 생명체에 유용한 새로운 분자 구조(생체분자)로 전환될 수 있다.

따라서 저장되는 에너지 중 일부는 다른 생명체의 성장과 발달에 사용할 수 있는 바이오매스와 에너지를 생성하는 데 사용된다. 이러한 바이오매스와 에너지의 대부분은 부산물과 열로 소실된다. 화학 물질에 저장된 에너지를 생명 활동에 필요한 에너지로 전환하는 가장 중요한 과정은 세포 호흡을 비롯한 여러 물질대사다.

항상성에 대해
항상성은 상호 연관된 조절 메커니즘에 의해 통제되는 여러 동적 평형 조절을 통해 안정된 상태를 유지하기 위한 생명체의 내부 환경을 조절하는 생명체(개방계의 일종)의 능력을 뜻한다. 모든 생명체는 단세포 생물이든 다세포 생물이든 항상성을 유지하려고 한다.

동적 평형을 유지하고 특정 기능을 효과적으로 수행하기 위해서 생명체는 환경의 변화를 감지하고 반응할 수 있어야 한다. 환경 변화가 감지되면, 생명체는 일반적으로 음성 피드백을 통해 기관이나 기관계의 활동을 증가시키거나 감소시켜서 환경 변화에 반응한다. 혈당량이 낮아지면, 글루카곤을 분비하여 혈당량을 높이는 것은 항상성 조절의 한 예이다

진화에 대해
진화에 대한 연구는 종의 기원과 멸종, 시간에 따른 생물 종의 변화에 관한 것이다. 진화는 예를 들어 포유류학, 조류학, 식물학, 양서 파충류학과 같은 특정 생명체에 대한 특별한 훈련을 받은 많은 분류학을 지향하는 분야의 과학자들이 연구에 참여하고 있고, 진화에 관한 보다 일반적인 해답을 찾기 위해 연구 중이다.

진화생물학은 부분적으로 진화의 형태와 속도에 관한 질문에 답하기 위해 화석 기록을 사용하는 고생물학을 기반으로 하고, 집단유전학과 같은 분야의 발전에도 기반을 두고 있다. 1980년대에 발생생물학은 진화 발생생물학에 대한 연구를 통해 현대종합서로부터 초기에 배제된 후에 진화생물학으로 다시 들어오게 되었다. 계통학, 계통분류학, 분류학은 종종 진화생물학의 일부로 간주하는 관련 분야이다.

생물지리학은 판 구조론, 기후 변화, 분산 및 이주, 분지 학과 같은 주제에 초점을 맞추어 지구상의 생물체의 공간 분포에 대해 연구하는 학문이다.

동물행동학은 동물의 행동(특히 영장류 및 갯과 동물과 같은 사회적 동물의 행동)에 대해 연구하는 학문이며, 동물학의 한 분야로 간주한다. 동물행동학자들은 특히 자연선택설의 관점에서 행동의 진화 및 행동의 이해에 관심을 가져왔다. 어떤 의미에서 최초의 동물행동학자는 찰스 다윈이었는데, 그의 저서 인간과 동물의 감정표현은 많은 동물행동학자에게 영향을 주었다.

생태학은 살아있는 생물의 분포와 개체수, 생물과 환경 사이의 상호 작용에 대해 연구하는 학문이다. 생물체는 다른 생물체와의 상호작용 같은 생물적 요소뿐만 아니라 기후와 생태와 같은 비생물적 요소를 포함하는 환경을 공유한다. 생물학적 시스템이 연구하기 어려울 수 있는 한 가지 이유는 다른 생물들 및 환경과의 다양한 상호 작용이 작은 규모에서도 가능하다는 것이다. 국지적인 당의 농도 기울기에 반응하는 세균은 아프리카 사바나에서 먹이를 찾는 사자만큼이나 환경에 민감하게 반응한다. 어떤 생물 종의 경우, 행동은 경쟁, 기생, 공생 중 하나일 수 있다. 생태계에서 두 가지 이상의 종이 상호작용을 할 때 문제는 더 복잡해진다.

생태계는 개별 생물 개체부터 개체군, 군집, 생태계, 생물권에 이르기까지 여러 가지 다른 수준에서 연구된다. 집단생물학이라는 용어는 종종 개체군생태학과 교환 가능한 의미로 사용되지만, 집단생물학은 질병, 바이러스, 미생물의 경우에 더 자주 사용되는 반면, 인구 생태학이라는 용어는 식물과 동물의 연구에 더 일반적으로 적용된다. 생태학은 많은 하위 분야에서 사용된다.

계통분류학
여러 종 분화 사건들은 생물 종간의 유연관계를 체계적으로 나타낸 계통수로 표현할 수 있다. 계통분류학은 이러한 생물 종들 간의 관계 및 종들 간의 유사점과 차이점에 대해 연구하는 학문이다. 계통분류학은 진화론적 사고가 주류가 되기 전부터 활발하게 연구되어온 분야였다.
전통적으로 생물들은 원핵생물계, 원생생물계, 균계, 식물계, 동물계의 5계 분류 체계로 분류되어 왔다. 그러나 많은 과학자는 이제 5계 분류 체계를 낡은 분류 방식으로 간주한다. 현재는 세균 역(진정 세균 계), 고 균여가(고세균계), 진핵생물 역(원생생물계 3역 6계 분류 체계로 생물들을 분류한다. 이러한 역들은 리보솜과 같은 핵심적인 생체분자의 화학적 조성에서의 차이뿐만 아니라 세포핵의 존재 여부를 반영한다.

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