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에이버리의 실험 (1948)

 

에이버리의 실험에 대해 알아보자

 

 그리피스의 실험을 통해서 생명체의 형질을 변화시키는 물질이 있다는 사실을 발견하였다. 에이버리는 생명체의 형질을 바꾸는 물질이 무엇인지 규명하기 위한 실험을 구성하였다. 그렇다면 에이버리의 실험에 대하여 알아보자.

 

[참고] 그리피스의 실험

 

<에이버리의 실험>
 에이버리(Avery, Oswald Theodore)가열하여 죽인 S형균의 추출물, 살아있는 R형균과 분해 대상이 다른 분해 효소를 바꾸어가며 쥐에 투입하여, 쥐가 생존하는지 여부를 관찰하는 실험을 하였다. 실험 내용을 요약하면

 

에이버리의 실험 요약

와 같다.

 

 (표에서 실험[1]은 가열해서 죽은(死) S형균, 살아있는(生) R형균과 탄수화물 분해 효소를 넣었을 때, 쥐가 죽었음[死]을 의미한다.)

 실험[1]~[4]에서 쥐가 죽은 사실로부터, S형 형질을 가지는 폐렴쌍구균이 나타났다는 것을 알 수 있다. 이로 부터, 탄수화물, 단백질, 지질, RNA는 형질 전환을 일으키는 물질이 아니라는 사실을 이끌어낼 수 있다.  왜냐하면 이들 물질 중에서 형질 전환을 일으키는 물질이 있었다면, 그 형질 전환을 일으키는 물질이 분해되어서, 살아있는 R형균이 형진 전환이 일어나지 않아서, 쥐가 생존하여있는 실험 결과가 나타나야 하기 때문이다.

 이와 반대로, 실험 [5]에서 쥐가 살아있는 사실로부터, S형 형질을 가지는 페렴쌍구균이 나타나지 않았다는 것을 알 수 있다. 이로 부터, 형질 전환을 시키는 물질이 DNA라는 사실을 이끌어 낼 수 있다. DNA가 형질 전환을 시키는 물질이었는데, DNA를 분해시키는 효소에 의해서 DNA가 분해가 되면서, 형질 전환이 일어났지 않았다는 해석이 가능하기 때문이다.

 이를 바탕으로, 에이버리는 살아있는 R형균의 '피막을 형성하는 유전자'를 R형 형질에서 S형 형질로 바꾸는 물질이 DNA라는 것을 추론하였다.

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그리피스의 실험 (1928)

그리피스의 실험에 대해 알아보자


 그리피스는 폐렴쌍구균을 이용한 실험을 하던 도중에, 죽은 폐렴쌍구균의 어떤 성분이 살아있는 폐렴쌍구균의 형질을 변화시킨다는 사실을 발견하였다. 이를 바탕으로, 그리피스는 형질전환을 하는 물질이 있지 않을까 생각하게 된다. 그렇다면 그리피스의 실험에 대하여 알아보자.


<폐렴쌍구균> Diplococcus pneumonia 

 그리피스의 실험에서는 폐렴쌍구균의 피막을 형성하는 유전자와 관련된 특성을 활용하였다. 폐렴쌍구균은


 * S형균 (표면이 매끄러운 콜로니[각주:1]를 형성) - Smooth

 * R형균 (표면이 거친 로니 형성) - Rough


와 같이 두 종류가 있다. 일반적으로 폐렴쌍구균은 R형이지만, 피막을 형성하는 유전자에 돌연변이가 생기면 R형균이 된다.


<그리피스의 실험>

 그리피스(Griffith, Fred)1928년에 폐렴쌍구균을 특성을 바꾸어가며 쥐에 투입하여, 쥐가 생존하는지 여부를 관찰하는 실험을 하였다. 실험 내용을 요약하면


와 같다.


 실험[1]~[3]을 통해서 쥐가 폐렴쌍구균으로 인해서 죽기 위해서는, 폐렴쌍구균이 살아있으며, 병원성이 있어야 한다는 것을 알 수 있다. 이를 바탕으로, 실험[4] 역시 쥐가 폐렴쌍구균을 죽은 사실로부터 쥐의 체내에는 '살아있으며, 병원성이 있는' 폐렴쌍구균이 있음을 추론할 수 있다. 여기서, 죽은 S형균이 살아날 수 없으므로, 살아있던 R형균이 가진 피막을 형성하는 유전자의 형질이 바뀌었다는 추론을 할 수 있다.


 이를 바탕으로, 그리피스죽은 S형균의 어떤 물질이 살아있는 R형균에 들어가서, 피막을 형성하는 유전자를 R형 형질에서 S형 형질로 형질이 바뀌었음을 추론할 수 있다. 다만, 여기서 형질을 전환시킨 물질이 무엇인지는 밝혀내지 못했고, 단지 존재성만 밝혀냈다.


<형질 전환(trans formation)>

 형질 전환이란 한 생명체의 유전형질이 외부에서 주입된 물질에 의해 다른 형질로 바뀌는 현상이다. 예컨대, 앞서 살펴 본 그리피스의 실험에서 R형 폐렴쌍구균의 R형 형질이 외부에서 주입된 어떤 물질에 의해서 S형 형질로 바뀐 현상이 대표적인 예이다.


 이로써 그리피스의 실험과 그와 관련된 내용을 살펴보았다.


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DNA가 유전물질인 이유

DNA가 유전물질로 규명된 이유는 무엇일까?


 생명체 내에는 다양한 물질이 존재하는데, 유전 물질의 역할을 하는 것은 DNA이다. 그런데 처음부터 DNA가 유전물질로 확인된 것은 아니다. 단백질은 생명체 내에서 그 수가 많고, 다양한 아미노산으로 다양한 조합을 만들 수 있다는 점에서, 생물학자는 유전물질로 단백질로 꼽는 경우가 많았다. 그렇다면 DNA가 유전물질인 이유에 대해 알아보자.


 <간접적인 증거>

 DNA가 유전물질임을 직접적으로 규명하는 실험과 이론도 존재하지만, DNA가 유전물질임을 간접적으로 알 수 있는 여러 가지  증거가 존재한다. 이러한 '간접적인 증거'는 그 사실이 성립한다고 DNA가 유전물질이라는 것이 확인되는 것은 아니지만, DNA가 유전물질인 경우에 그 사실이 설명이 잘 된다는 점에서 DNA가 유전물질임을 이해하는 데에 큰 도움이 된다.


 한 생명체 안에 존재하는 모든 체세포가 가지는 DNA량은 동일하다. 식물이든 동물이든 그 생명체 안에 존재하는 체세포는 그 핵에 동일한 양의 DNA량을 가진다. 이 사실은 DNA가 모든 생명체가 가지는 물질이라는 점, 형질을 발현하는 데 필요한 물질을 모든 세포가 공통적으로 가진다는 점에서 DNA가 유전물질이라는 간접적인 증거가 될 수 있다.


 감수분열이 일어나기 때문에, 체세포에 존재하는 DNA량은 생식세포에 존재하는 DNA량의 2배이다. 이러한 특성을 바탕으로, 체세포 안에서의 DNA량은 세대를 거듭하여도 그 양이 일정하다는 점에서 DNA가 유전물질이라는 간접적인 증거가 될 수 있다.


 자외선을 생물에 비추면 유전물질에 변화가 일어나서 돌연변이가 생겨난다. 이 때, 생물이 돌연변이가 가장 잘 나타나도록 하는 자외선의 파장의 값과 DNA가 가장 잘 흡수하는 자외선의 파장이 약 260nm로 동일하다. 이러한 실험 결과를 260nm의 파장에서 DNA가 자외선을 가장 잘 흡수하기 때문에, 돌연변이가 가장 잘 나타난다는 추론을 할 수 있다. 이러한 추론을 바탕으로 DNA가 유전물질이라는 간접적인 증거를 이끌어 낼 수 있다.


 <직접적인 증거(실험적인 증거)>

 앞서서 알아본 '간접적인 증거'는 그 사실만으로는 DNA가 유전물질이라는 것을 확인할 수 없다. 그렇다면 DNA가 유전물질임을 확인할 수 있는 직접적인 증거에 대해서 알아보자. 직접적인 증거는 실험적인 증거로서 다음과 같이 3가지 대표적인 실험이 있다.


 * 그리피스의 실험(1928) : 형질 변환을 시키는 물질이 존재한다는 사실을 규명

 * 에이버리의 실험(1948) : DNA가 유전물질이라는 사실을 규명

 * 허시와 체이스의 실험(1952) : DNA가 유전물질이라는 사실을 규명


 이로써 DNA가 유전물질이라는 것에 대한 간접적인 증거와 직접적인 증거에 대해서 알아보았다.

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개체군의 상호 작용

개체군 사이에는 어떤 종류의 상호작용이 있을까?


 개체군같은 생태계 안에서 생활하는 같은 종의 생물을 말한다. 그렇다면 이들 개체군 안의 같은 종의 생물 사이에는 어떤 상호 작용이 있는지, 서로 다른 개체군 사이에서 다른 종의 생물 사이에는 어떤 상호 작용이 있는지 살펴보자.


 개체군이 어떤 상호 작용을 하는지를 살펴보면서 가장 유의해야 할 사항은, 같은 개체군 안에서의 상호 작용인지, 서로 다른 개체군 사이에서의 상호 작용인지를 유의해야 한다. 같은 개체군 안에서의 상호 작용같은 종의 생물 사이에서의 상호 작용이고, 서로 다른 개체군 사이에서의 상호 작용서로 다른 종의 생물 사이에서의 상호 작용이다.


 먼저, 같은 개체군 안에서의 상호 작용에 대해서 살펴보자. 생태계 안에서 개체군의 규모가 커지면 개체군에 포함된 생물들 사이에서 한정된 자원(서식 공간, 식량, 배우자 등)을 어떻게 합리적으로 배분하는지에 대한 문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해서 개체군 안에서 텃세, 순위제, 리더제, 사회생활과 같은 상호 작용이 나타난다.


 텃세(세력권)개체군 안의 어떤 생물이 일정한 공간을 자신의 텃세로 삼아서, 그 텃세에 같은 종의 다른 생물이 들어오는 것을 막는 상호 작용을 말한다. 까치가 일정 공간을 자신의 텃세로 삼아서 다른 까치가 들어오는 것을 막는 것이 이에 대한 예이다.


 순위제개체군 안의 생물들이 힘을 강하고 약한 것을 기준으로 하여 서열을 만들고, 그 서열에 따라서 개체군 안의 생물의 행동 양식이 결정되는 상호 작용을 말한다. 닭이 힘이 강한 것을 기준으로 서열을 만들어서, 그 서열에 따라서 '모이를 먹는 순서'를 정하는 것이 이에 대한 예이다.


 리더제개체군 안의 생물 중에서 가장 강한 한 생물이 리더로 하고, 그 리더가 개체군의 나머지 종의 행동 양식을 결정하여 이끄는 상호 작용을 말한다. 원숭이가 가장 강한 한 원숭이를 리더로 하고, 그 리더인 원숭이가 나머지 원숭이의 행동 양식을 정하여 이끄는 것이 이에 대한 예이다.


 사회생활개체군 안의 생물들이 하나의 사회를 이루어서, 각 생물들이 그 사회에서 각자 자신의 역할을 분담하여 적절하게 수행하는 상호 작용을 말한다. 개미가 하나의 사회를 이루어서, 각 개미들이 그 사회에서 여왕개미, 일개미 등과 같은 역할을 분담하여 적절하게 수행하는 것이 이에 대한 예이다.


 이와 같이, 생태계를 구성하는 어떤 개체군 안에서의 상호 작용은 같은 종 사이의 관계를 적절하게 설정하여, 이를 바탕으로 한정된 자원을 효과적을 배분하는 데에 주안점이 있다.


 다음으로, 다른 개체군 사이의 상호 작용에 대하여 알아보자. 생태계 안에는 서로 다른 종의 생물들이 존재하기 때문에, 여러 개체군이 존재한다. 이들 개체군 자체가 다른 개체군과 한정된 자원을 효과적으로 확보하기 위해서, 때로는 경쟁을 하고, 때로는 협동을 하는 등의 다양한 행동 양상이 나타난다. 이러한 행동 양상에는, 공생/기생, 경쟁/분서, 포식/피식 등이 있다.[각주:1]


 공생과 기생서로 다른 개체군의 생물들이 서로에게 영향을 주는 관계이다. 공생적어도 어느 한 쪽은 이익을 보는 상호 관계이고, 공생에는 상리 공생편리 공생이 있다.


 상리 공생은 양쪽 모두 이익을 보는 공생의 경우이다. 조류와 균류로 구성된 지의류가 대표적인 예인데, 조류는 지의류에게 광합성 산물을 제공하고, 균류는 조류에게 무기염류를 제공함으로써 조류와 지의류 모두가 이익을 얻기 때문이다.


 편리 공생한 쪽은 영향을 받지 않으면서, 다른 한 쪽은 이익을 보는 공생의 경우이다. 대합과 속살이게가 대표적인 예인데, 속살이게는 대합의 외투막 안에 살면서 서식 공간을 얻는 반면, 대합은 어떤 영향도 받지 않기 때문이다.


 기생은  한 쪽은 손해를 보면서, 다른 한 쪽은 이익을 보는 상호 관계이다. 기생충과 그 숙주 사이가 대표적인 예인데, 기생충은 숙주를 이용해서 자신의 필요한 여러 가지를 얻는 반면, 숙주는 그 과정에서 부정적인 영향을 받기 때문이다.


 일반적으로, 생물은 자신의 이익을 얻기 위해서 행동을 하기 때문에, 공생이나 기생과 같이 적어도 어느 한 쪽은 이익을 얻는 것이 일반적이다. 하지만 어떤 목적을 띠지 않고 행동을 한 것이 다른 생물에 영향을 주는 경우가 있는데 그것은 편해 공생이다.  편해 공생이란 어느 한 쪽은 손해를 보면서, 다른 한 쪽은 어떤 영향도 받지 않는 특수한 상호 관계이다. 푸른 곰팡이와 세균 사이가 대표저인 예인데, 푸른 곰팡이는 특별한 목적 없이 페니실린을 분비하는데, 이 페니실린은 푸른 곰팡이에 치명적인 영향을 주기 때문이다. [각주:2]


 경쟁과 분서서로 다른 개체군의 생물들이 생태적 지위가 비슷하여서, 이들 사에서 한정된 자원을 두고 일어나는 상호 작용이다. 경쟁한정된 자원을 두고 서로 다른 종의 생물들이 다투는 상호 작용이다. 반면, 분서이러한 경쟁을 피하기 위해서 먹이나 서식지를 달리 하는 상호 작용을 말한다. 이를 테면, 어떤 생태계 안에서 생물 A와 생물 B가 모두 먹이 a와 먹이 b를 먹는다면, 생물 A와 생물 B는 생태적 지위가 중복된다. 이러한 상황에서 생물 A와 생물 B가 먹이 a, 먹이 b를 모두 먹으려고 하면, 경쟁이 일어난다고 한다. 반면, 이 상황에서 생물 A는 먹이 a만 먹고, 생물 B가 먹이 b만 먹는다면 분서가 일어난다고 한다.


 경쟁하는 두 개체군 사이에서 '경쟁 배타의 원리'가 일어나는 경우가 있다. 경쟁 배타의 원리생태적 지위가 중복이 되어서, 두 개체군 중 하나가 모두 사라지는 경우를 말한다. 분서와 경쟁 배타의 원리가 적용된 경쟁은 엄연히 다른 개념이다. 분서는 생태계 안에서 두 개체군이 적절히 먹이나 서식지를 달리하여 공존하는 반면, 경쟁 중에서 경쟁 배타의 원리가 적용된 경우는 생태계 안에서 경쟁하는 두 개체군 중 하나가 완전히 사라진다.


 포식과 피식서로 다른 개체군의 생물들이 생태적 지위가 달라서, 어느 한쪽이 어느 한 쪽을 먹잇감으로 하는 상호 작용이다. 초식동물과 이를 먹잇감으로 하는 육식동물이 대표적인 경우인데, 초식동물보다 육식동물이 생태적 지위가 높아서, 초식동물을 먹잇감으로 하기 때문이다.


 이와 같이, 생태계를 구성하는 서로 다른 개체군 사이의 상호 작용은 서로 다른 종의 생물 들이 어떤 방식으로 상호 작용을 하는지를 규명하는 데에 주안점이 있다.


  1. 여기서는 편의상, '공생/기생, 경쟁/분서, 포식/피식' 등의 세 가지 범주로 나누었다. 다만, 이들 개념을 어떤 목적으로 적용하는지에 따라서 보다 세밀하게 정의를 잡을 수도 있고, 보다 넓게 정의를 잡을 수도 있다. [본문으로]
  2. 이 사실은 '네이버 지식백과'의 '공생' 항목을 참고하였습니다. (http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1063398&mobile&categoryId=200000479) [본문으로]
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생물의 생활사

생물의 생활사는 무엇이며, 그와 관련된 개념에는 어떤 것이 있을까?

 세대교번과 관련된 개념을 제대로 익히기 위해서는 여러 생물의 생활사와 관련된 자료를 제대로 분석할 수 있어야 한다. 생물의 생활사를 올바르게 이해하기 위해서는 각 생활사의 단계를 지칭하는 용어에 대한 개념, 그리고 어떤 단계에서 그 다음 단계로 넘어가는 과정에 대한 개념이 뒷받침되어야 한다. 그렇다면 생물의 생활사에 대한 개념과 그와 관련된 개념에 대해서 알아보자.

  생물의 생활사 란 어떤 생물 개체가 초기 단계(수정란, 접합자, 포자 등)에서 성체를 거쳐 자연사하기까지 연속되는 일련의 변화 과정을 말한다. 이 생활사를 제대로 이해하기 위해서는 각 생활사에서 나타나는 각 단계를 나타내는 용어떤 단계에서 그 다음 단계로 넘어가는 과정에 대해 이해가 뒷받침 되어야 한다.

한국교육방송공사 수능완성 생물Ⅱ(2012) p.95 - 10번 문제 삽화



 솔이끼와 고사리의 생활사를 통해서 각 단계에 나타나는 용어를 알아보자. 먼저, 배우자포자는 생식 세포의 종류에 관한 개념이다. 배우자대응되는 짝을  만나서 접합자를 형성하여야 성체로 성장할 수 있는 생식세포(정자, 난자)인 반면, 포자대응되는 짝을 만나지 않고 홀로 성체로 성장하는 생식 세포를 말한다. 배우자와 포자는 생식 세포이기 때문에 일반적으로 핵상이 단상(n)이다.[각주:1] 
여기서, 접합자가 언급이 되는데, 접합자는 수정란의 개념으로 배우자가 융합하여 형성된 단세포를 말한다.

 배우체포자체는 세대교번 중의 특정 세대나 그 세대를 대표하는 생물체를 지칭하는 개념이다. 배우체유성세대 그 자체유성생식을 하는 생물체를 지칭한다. 포자가 발아하여 생성이 되고, 유성생식을 하는 세대이므로 배우자(정자, 난자)를 생성한다. 반면, 포자체무성세대 그 자체무성생식을 하는 생물체를 지칭한다. 배우자가 만나서 형성한 접합자(수정란)에서 생성이 되고, 무성생식을 하는 세대이므로 포자를 생성한다.

 솔이끼의 생활사에서 배우체는 포자체와 함께 있지만, 고사리의 생활사에서는 배우체는 포자체로부터 독립되어 있다. 이와 같이, 일부 식물에서 포자체로부터 독립된 상태로 유성세대를 보내는 배우체전엽체라고 한다. (그림에서 볼 수 있는 것과 같이, 고사리의 경우 심장 모양의 엽상체[각주:2]이다.)[각주:3]

 이배체반수체는 생활주기 중에서 상동염색체가 쌍을 이루는지의 여부(복상/단상)에 따라 개체(세포)를 지칭하는 개념이다. 이배체 상동염색체가 쌍을 이루어 복상을 이룬 개체(세포)를 말한다. 이 상태를 배수성이라고 하고, 감수분열을 통해 반수체가 된다.수체(일배체)상동염색체가 쌍을 이루지 않아 단상인 개체(세포)를 말한다. 이 상태를 반수성이라고 하고, 수정을 통해 이배체가 된다.

 여기서 생물의 생활사에서 어떤 단계에서 그 다음 단계로 넘어가는 과정에 대한 개념을 알아보자. 이 개념에는 감수분열과 수정의 개념이 있다. 감수분열염색체의 복제는 한 번만 일어나는데, 분열은 두 번이 일어나서, 복상(2n)인 이배체에서 단상(n)인 반수체가 되는 과정이다. 고사리의 경우 포자체(2n)에서 포자(n)를 생성하는 과정에서 일어난다. 이와 대조적으로, 전엽체(배우체/n)에서 배우자(정자, 난자/n)를 생성하는 과정에서는 체세포 분열이 일어난다.

 수정두 배우자가 결합하여, 단상(n)인 두 개의 반수체가 하나의 이배체를 구성하는 과정이다. 고사리의 경우 정자(n)와 난자(n)가 결합하여 접합자(2n)를 생성하는 과정에서 일어난다. 접합자는 자라서 훗날 다시 포자체가 되어서 포자를 형성할 수 있게 된다.

 이와 같이, 생물의 생활사의 각 단계에 나타나는 여러 개념을 상반되는 개념끼리 견주어 알아보았다. 이와 더불어, 어떤 단계에서 그 다음 단계로 넘어가는 과정에 대한 개념 역시 알아보았다.  이러한 생물의 생활사의 각 단계에 나타나는 개념의 뜻을 명확히 이해한다면, 생물의 생활를 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

 * 이 내용은 NAVER 지식백과의 두산백과의 내용을 참고하여 기술하였습니다.


  1. 단, 예외도 존재한다. 이에 대한 대표적인 예로 영양포자가 있는데, 포자체의 일부가 분할하여 포자가 되는 경우이다. 영양포자에는 박테리아의 후막 포자 등이 있다. 이 때, 핵상은 모체와 같은 복상(2n)이다. [본문으로]
  2. 관다발이 없어서 전체가 잎으로의 작용을 하는 식물체이다. [본문으로]
  3. 고사리와 같은 양치식물에 대해서만 배우체를 전엽체라고 하는 것은 아니다. 겉씨식물인 소나무의 경우에도 콩알모양의 배우체를 가진다고 한다. [본문으로]
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세대교번

세대교번이란 무엇일까?

 생물의 대표적인 특성 중에 하나는 생식이다. 인간이 유성생식만 하기 때문에, 일반적으로 생물은 유성생식이나 무성생식 중 한 가지만 하는 것으로 생각하기 쉽다. 하지만 생물 중에는 유성생식을 하는 세대와 무성생식을 하는 세대가 모두 나타나는 생물이 있다. 뿐만 아니라, 표면적으로는 유성생식만 하는 것으로 보이는 생물도 상당히 퇴화된 무성세대를 가진다. 그렇다면 세대교번의 개념에 대해 알아보자.

 세대교번이란 생물이 가지는 특성 중에 하나인데, 어떤 생물이 서로 다른 생식방법을 하는 세대를 가질 때, 그 생물이 세대교번을 한다고 한다. 일반적으로 어떤 생물이 세대교번을 한다면, 그 생물은 유성생식을 하는 유성세대와 무성생식을 하는 무성세대를 가진다.

 세대교번을 하는 대표적인 예로는 고사리를 들 수 있는데, 우리가 일반적으로 보는 고사리의 본체는 포자체(2n)로 무성세대이다. 반면, 감수분열로 형성된 포자가 발아한 배우체(전엽체, n)유성세대이다.

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생물 분류의 정의와 목적

생물을 분류한다는 것이 무엇이며, 왜 하는 것일까?

 생물을 분류한다는 것다양한 생물을 어떤 특징을 기준으로 크고 작은 집단으로 무리를 짓는 것을 말한다. 분류는 생물학 뿐만 아니라 일상 생활에서 널리 이용된다. 가령, 도서관에는 아주 다양한 종류의 책이 있는데, 다양한 책을 불규칙하게 서가에 배열해 놓는 것보다는 한국십진분류법과 같은 분류 방법에 입각해서 책을 분류한다면, 도서관 이용자가 보다 효율적으로 책을 찾을 수 있을 뿐만 아니라, 도서관 사서 직원 역시 쉽게 책을 정리할 수 있을 것이다. 이와 마찬가지로, 생물학에서도 지구 상에 존재하는 아주 다양한 생물을 효과적으로 이해하기 위해서 일정한 기준을 정하여 분류를 한다.

 생물학에서 분류를 하는 주된 이유를 알아보자. 먼저, 생물을 연구하는 과정에서 연구자가 필요로 하는 생물을 찾는 데에 도움이 되기 때문이다. 생물학자가 낯선 생명체를 발견했을 때, 그 생명체가 이미 발견된 종인지 알아보기 위해서는 생명체가 가지는 특성에 따라 쉽게 조회할 수 있는 틀이 있으면 큰 도움이 된다. 뿐만 아니라, 정책 결정자가 어떤 정책을 시행하는 과정에서 필요한 생물 자원이 있다면, 이 경우에도 그 정책에 필요한 생명체를 쉽게 찾을 수 있는 틀이 있다면 큰 도움이 될 것이다.

 또, 생물을 분류한다면 분류를 한 것을 통해서 생물 사이에 얼마나 가까운지에 관한 유연 관계어떤 방식으로 진화해왔는지에 관한 진화 계통을 밝히는 데에도 도움이 되기 때문이다. 알려진 생명체를 단순히 나열을 한다면, 그 생명체 사이의 관계를 파악하는 데에 어렵지만, 생명체를 일목요연하게 정리를 한다면 생명체 사이의 관계를 쉽게 알 수 있다. 또, 그런 관계를 밝히는 과정에서 가까운 종 사이에 공통 조상을 추적하는 것과 같은 과정을 통해서 생명체가 어떻게 진화해 왔는지에 관한 추론도 가능하다.

 이와 같이, 분류는 일상 생활에서도 널리 이용이 되는 개념이다. 특히, 생물학에서의 분류는 생명체를 조회하는 것을 용이하게 할 뿐만 아니라, 분류하는 과정을 통해 생명체 사이의 유연 관계와 진화 계통을 아는 데에 도움이 된다.

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세포의 발견과 세포설
세포는 어떻게 발견이 되고 정의되었을까?

 우리들은 어떤 대상을 보게 되면, 그것을 구성하는 것이 무엇인지 궁금해한다. 물리학자는 어떤 운동을 관찰하면 그 운동을 일으키는 여러 가지 힘의 요소에 대해 의문을 제기하고, 화학자는 어떤 물질을 발견하면 그 물질을 구성하는 원소가 무엇인지에 대해서 의문을 제기한다. 마찬가지로, 생물학자 역시 생명체를 구성하는 기본 단위체가 무엇인지에 대해서 의문을 제기할 수 있다. 그렇다면 생명체의 기본 단위체가 무엇인지 알아보자.

 

 생물학자들의 그러한 고민은 생물체의 기본 단위체를 관찰할 수 있는 기술이 개발이 되어서야 해결되기 시작하였다. 1590년에 얀센(Jansen. Z., 네덜란드) 부자에 의해서 현미경이 개발된 것이 바로 생명체의 기본 단위체를 관찰할 수 있게 한 기술이다. 하지만 현미경 기술이 개발이 되자마자 세포가 발견된 것은 아니다.

 

 세포는 1665년에 '훅의 법칙'으로도 유명한 로버트 훅(Robert Hooke, 1635~1703)이 자신이 만든 현미경으로 코르크를 관찰하는 과정에서 발견되었다. 당시 훅이 관찰한 코르크는 죽은 식물세포이기 때문에 세포벽만 남은 상태의 것이었다. 그래서 코르크를 관찰한 훅은 세포는 감옥과 같이 여러 개의 작은 방으로 구성된 것으로 보았기 때문에 세포의 영어 이름은 '감방'을 뜻하는 cell로 이름지어졌다.

 

 훅에 의해 세포가 발견이 된 이후, 많은 종류의 동물과 식물도 세포로 구성되어 있다는 사실이 발견이 되었다. 사람들은 이러한 발견을 토대로 세포에 관한 특성을 정리한 세포설을 확립하였다. 세포설은 다음과 같은 내용이다.

 

 1. 모든 생물은 하나 또는 그 이상의 세포로 구성되어 있다.

 2. 세포는 모든 생물의 구조, 기능적 기본 단위이다.

 3. 세포는 살아 있는  세포로부터 만들어진다.

 

 세포설에서 1~2번은 생물과 세포 사이의 관계에 관한 것으로, 슐라이덴(Schleiden, Matthias Jakob, 1804~1881)슈반(Scgwabbm Anbrose Hubert Theidirm 1810~1882)이 동식물을 관찰한 결과를 토대로 주장한 것이다. 1838년에 슐라이덴이 식물에 관해서, 1839년에 슈반이 동물에 관해서 각각 위 세포설의 1~2번 부분을 발표하였다. 세포설에서 3번은 세포는 살아 있는 세포로부터 만들어진다는 것으로, 1855년에 피르호(Virchow, Tudolf, 1821~1902)에 의해 덧붙여진 것이다. 이와 같이, 3가지 사실로 세포설은 완성되었다.

 

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