에코시스템 엔지니어

Ecosystem engineer
비버는 그들의 댐이 수로의 흐름, 지질학, 생태학에 미치는 영향 때문에 생태계의 원형 기술자다.
다시마는 다시마 숲에 필요한 구조물을 만들어 자생적 생태계 엔지니어다.

생태계 공학자는 서식지를 생성, 현저하게 변형, 유지 또는 파괴하는 모든 종을 말한다.이 유기체들은 한 지역의 풍부한 종과 풍경 수준의 이질성에 큰 영향을 미칠 수 있다.[1]그 결과, 생태계 기술자들은 그들이 살고 있는 환경의 건강과 안정성을 유지하기 위해 중요하다.모든 유기체는 그들이 사는 환경에 어떤 식으로든 영향을 미치기 때문에, "생태계 엔지니어"라는 용어는 다른 유기체에 매우 강한 행동을 하는 키스톤 종에만 사용되어야 한다고 제안되었다.[2]

종류들

Jones 외 연구진은 두 가지 다른 유형의 생태계 엔지니어를 식별했다.[3]

Allengenic

Allengenic 엔지니어들은 생물물리학적 환경을 한 형태에서 다른 형태로 기계적으로 변화시킴으로써 수정한다.비버는 생태계 엔지니어들의 원래 모델이다; 비버는 명확한 절단 및 댐핑 과정에서 그들의 생태계를 광범위하게 변화시킨다.댐의 추가는 그 지역에 많은 유기체의 분포와 풍부함을 모두 변화시킬 것이다.[2]애벌레는 나뭇잎으로부터 대피소를 만들어냄으로써 동시에 혹은 이후에 그들을 점유할 수 있는 다른 유기체들을 위한 대피소를 만들고 있다는 점에서 또 다른 예다.[4]또 다른 예로는 나무에 구멍을 내서 둥지를 틀게 하는 딱따구리나 다른 새들의 예일 수 있다.일단 이 새들이 이 새들과 함께 끝나면, 이 구멍들은 다른 종의 새나 포유류들에 의해 주거용으로 사용된다.[2]

오토제닉 엔지니어

자동생성 엔지니어는 스스로 수정하여 환경을 수정한다.나무는 좋은 예가 된다. 왜냐하면 나무의 줄기와 가지들이 자라면서 다른 생물의 서식지를 만들어 주기 때문이다. 이것들은 다른 것들 중 다람쥐, 새, 곤충을 포함할 수 있다.열대지방에서 리아나는 나무를 연결하는데, 이것은 많은 동물들이 숲의 덮개를 통해서만 이동할 수 있게 한다.[5][better source needed]

중요도

환경에서 생태계 엔지니어를 식별할 수 있는 것은 이러한 개인이 같은 환경에 살고 있는 다른 유기체(특히 자원 가용성의 측면에서)에 대해 가질 수 있는 영향을 살펴볼 때 중요할 수 있다.[6]생태계 공학자들이 다른 사람들에게 직접 살아있는 조직이나 죽은 조직을 제공하는 유기체가 아니라는 것도 인식해야 한다.즉, 영양효과 때문이 아니라 자원 수정 능력 때문에 엔지니어로 식별되는 것이다.[7]생태계 공학자들의 영향은 키스톤 종만큼 클 수 있지만, 영향의 종류에는 차이가 있다.키스톤 종은 전형적으로 영양 효과 때문에 필수적인 반면, 생태계 공학자들은 그렇지 않다.

키스톤 종과 비슷하게, 생태계 공학자들의 한 종이 항상 높은 풍요를 가지고 있는 것은 아니다.비록 그들의 효과가 더 쉽게 식별될 수 있고 더 많은 밀도와 1인당 효과가 큰 종이지만, 더 적은 풍요를 가진 종은 여전히 큰 영향을 미칠 수 있다.대표적인 예로 인구밀도는 작지만 굴 구조로 매크로파우나의 시간적·공간적 성장에 영향을 미친다는 평가를 받은 생태계 엔지니어 칼리아나사 필홀리가 있다.[8]

일부 생태계 기술자들의 존재는 더 높은 종의 풍토와 연결되어 있다.이 서식지를 개조함으로써 비버와 같은 유기체들은 더 많은 서식지 이질성을 만들어내고 다른 곳에서는 발견되지 않는 종들을 지원할 수 있다.[1]생태계의 기술자를 보호함으로써 다른 우산의 종들과 유사하게 당신은 경관의 전반적인 다양성을 보호할 수 있을 것이다.[1]비버는 또한 희귀한 성 프란치스코 나비를 보호하고 식물의 다양성을 증가시키는 방법으로 서식지를 유지하는 것으로 나타났다.[9]

생물다양성은 또한 생태계 내의 과정의 복잡성을 증가시켜 잠재적으로 더 많은 종의 풍부함과 지역 환경에서의 다양성을 가능하게 하는 생태계 엔지니어의 능력에 영향을 받을 수 있다.일례로 비버는 이단숲을 개조하고 습지 서식지를 확장하는 능력을 가지고 있는데, 이는 더 많은 수의 생물종이 이 경관에 서식할 수 있게 함으로써 서식지의 다양성을 증가시키는 결과를 낳는다.생태계의 기술자인 산호종이 만든 산호초 서식지에는 세계에서 가장 많은 수생종이 서식하고 있다.[10]

논란

그러나 생태과학계에서는 '버즈어'로 인식될 수 있어 생태공학자라는 용어를 사용해 종을 분류할 때 논란이 일고 있다."생태계 공학"이라는 용어의 사용은 그 종들이 의도적으로 그리고 의식적으로 그들의 환경을 수정하고 있다는 것을 암시했다.[11]생태계 공학자들의 편재성은 모든 종들이 생태계 공학자들이라는 것을 의미한다고 말하는 주장도 있다.[12]이것은 생태계 기술자의 분류를 탐구하기 위해 더 많은 생태학적 연구가 이루어지도록 할 것이다.[13]그동안 생태계 기술자 식별의 일반성과 스펙이 논란의 발단이 됐고, 이제는 생태계 엔지니어로서의 영향을 바탕으로 종을 명확히 분류하고 분류하는 연구가 더 많이 이뤄지고 있다.[13]

분류

생태계 공학자들은 그들의 일반적인 유형, 즉 모든 생물이 다발성, 자가발생을 가지고 있지만, 더 많은 연구를 통해 모든 생물이 특정 사례에 속할 수 있다는 것을 밝혀냈다.[14]구체적인 사례가 6건이라고 제안했다.[14]이러한 사례들은 생물종이 각기 다른 상태로 자원을 변환하는 능력과 더불어 생물의 힘을 퇴치하는 능력에 의해 구별되었다.상태는 물질의 물리적 상태를 말하며, 상태의 변화는 물리적인 무생물 또는 생물학적 물질적 변화를 말한다[14].

에코시스템 엔지니어[14] 사례
사례 # 자동 발생 또는 모든 발생 이론적 근거 예
1 오토제닉 에코시스템 엔지니어링으로 간주되지 않음 생태계 엔지니어로 간주되지 않는 모든 종.
2 알로젠 리소스를 사용 가능 및/또는 더 유익한 형태로 변환 소는 풀을 먹은 뒤 똥으로 소를 쓰다듬으며 다른 무척추동물이 식량원이나 쉼터로 사용한다.
3 오토제닉 유기체는 한 상태에서 다른 상태로 스스로를 변화시키고 자원의 분배 및/또는 가용성과 물리적 환경의 특성에 영향을 미친다. 산호와 숲이 자라 주변 환경의 발달 변화를 유도한다.
4 알로젠 한 상태에서 다른 상태로 하나의 재료를 변환할 수 있음 비버는 살아있는 나무를 죽은 나무로 만든 다음 죽은 나무를 이용하여 다른 동물들의 은신처인 댐을 짓고 건조한 지역의 물의 흐름을 안정시킬 수 있다.
5 오토제닉 극단적 파괴력을 조절하여 자원 흐름을 제어한다. 크러코스 코랄린 해조류는 엄청난 양의 수력으로부터 산호초를 보호하고 파도를 깨뜨린다.
6 알로젠 종은 이러한 경우 중 하나 이상에 속함 갈빗대 홍합은 침전물을 보호하고 침식을 방지하기 위해 서로 묶는 샛실을 분비한다.

생태계 엔지니어로 종 소개

종은 인간이나 인간이 만든 선박에 의해 무한히 빠른 속도로 세계 각지를 횡단할 수 있어 외국 생태계 엔지니어들이 종 상호작용의 역학관계를 변화시키고, 인간의 중재가 없었다면 기술자들이 접근할 수 없었을 위치에서 공학이 일어날 가능성을 변화시킬 수 있다.

유입된 종은 침입종일 수도 있지만 생태계 엔지니어인 경우가 많다.미국 남동부에 소개된 레귤러 식물인 쿠즈(Kudzu)는 침입한 지역의 동·조류 분포와 개체수를 바꾼다.그것은 또한 토종 식물 종들을 밀어낸다.얼룩말 홍합은 북아메리카의 생태계 엔지니어다.포식자로부터의 피난처를 제공함으로써, 미생물을 증가시킴으로써 민물 무척추동물의 성장을 촉진한다.감염된 호수에 빛이 침투하면 생태계가 개선돼 녹조가 늘어난다.일부 생태계 공학자들이 일으킬 수 있는 이익과는 대조적으로, 침습적인 종들은 종종 역효과를 낸다.

태즈메이니아의 고든 댐

생태계 엔지니어로서의 인간

인간은 가장 극적인 생태계 기술자 중 한 명으로 여겨진다.틈새 건설은 인간 활동 초기부터 성행해 왔다.[15]도시 개발, 농업 관행, 벌목, 댐핑, 채굴을 통해 인간은 환경과 상호작용하는 방식을 변화시켰다.이러한 상호작용은 인간 생태학 분야에서 더욱 연구되고 있다.모든 것을 유발하는 엔지니어와 자동 생성 엔지니어로 간주되는 인간은 반드시 생태계의 엔지니어 두 가지 범주에 모두 적합한 것은 아니다.[16]인간은 자기 자신의 모든 것을 유발하는 효과를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 자기 자신의 자생적인 효과를 흉내 낼 수 있다.[16]에어컨은 인간이 자기 유발 효과를[16] 흉내내는 방법의 대표적인 예다.

많은 지역사회와 생태계가 복잡해 복구사업이 어려운 경우가 많다.주어진 지역을 이전 상태로 복원하기 위한 수단으로 생태계 기술자들이 제안되어 왔다.이상적으로 이것들은 모두 자연적인 요인이겠지만, 오늘날의 발전 수준과 함께 어떤 형태의 인간 개입도 필요할 수 있다.생태계를 복원하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 생태계 공학자들은 침습적인 종 관리에 도움이 될 수도 있다.[17]인간의 활동으로 인해 붕괴되거나 파괴된 생태계를 복원하고, 인간과 생태적 가치를 모두 가지고 지속 가능한 생태계를 개발하는 데 초점을 맞춘 새로운 분야가 개발되고 있다.[18]

예

지상 환경

리투아니아의 스밀가 강에 있는 비버 댐

앞서 언급한 비버가 생태계 엔지니어 역할을 하는 것 외에 다른 지상 동물들도 똑같이 한다.이것은 더 영구적인 변화를 초래하는 먹이 주기 습관, 이주 패턴 또는 다른 행동들을 통해서일 수 있다.

연구에 따르면 영장류가 생태계의 엔지니어로서 영장류를 먹이는 전략인 검소함과 엽록소의 결과로서, 영장류가 씨앗을 뿌리는 역할을 하게 한다고 한다.[6]영장류 전체는 매우 풍부하고 많은 양의 열매를 먹고 자생하며, 그 열매는 그들의 영토 주변에 분포한다.코끼리는 또한 먹이를 먹거나, 땅을 파거나, 철새의 행동을 통해 환경에 매우 큰 변화를 일으키기 때문에 생태계 기술자로 지정되었다.[19]


프레리독은 토양을 굴착하고 돌림으로써 상당한 수정을 할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에 또 다른 지상 형태의 Allengenic 생태계 기술자들이다.그들은 절지동물, 아비안, 다른 작은 포유류, 파충류들을 위한 지하 통로를 제공하면서 경관의 토양과 식물에 영향을 줄 수 있다.이것은 초원의 개들이 키스톤 종으로 분류되는 것을 초래하는 풍부한 종과 그들의 서식지의 다양성에 긍정적인 영향을 미친다.[20]


절지동물은 또한 거미, 개미, 그리고 나뭇잎으로 피난처를 만드는 많은 종류의 유충과 같은 생태계 기술자일 수 있고, 식물의 모양을 바꾸는 담이 유발되는 곤충도 될 수 있다.[21]


동물들만이 생태계 기술자인 것은 아니다.곰팡이는 서로 멀리 떨어져 있는 지역을 연결하고 그 사이에 영양분을 번역할 수 있다.[22]그렇게 함으로써 그들은 실로파구스 무척추동물을 위한 영양학적 틈새를 만들거나,[23][24] 이전에 미리 예정되어[25] 있던 동물로부터 번역된 질소로 나무를 공급하거나 심지어 나무들 사이에 탄소를 재분배하는 "지하 파이프라인"을 형성한다.[26]따라서 곰팡이는 생태계의 영양소 순환을 조절하는 기술자들이다.

해양 환경

앵무새치

해양환경에서 필터피더와 플랑크톤은 탁도와 빛의 투과도를 변화시켜 광합성이 발생할 수 있는 깊이를 조절하기 때문에 생태계 엔지니어다.[27]이것은 차례로 벤트릭과 펠라릭 서식지의[28] 1차 생산성을 제한하고 영양 집단 사이의 소비 패턴에 영향을 미친다.[29]

해양 환경에서 생태계 엔지니어의 또 다른 예는 산호초 산호초들이 대부분의 산호초 생물들이 의존하는 서식지를 위한 틀을 만들 때 산호초 산호초일 것이다.[30]산호와 같은 일부 생태계 기술자들은 그들의 환경을 유지하는 데 도움을 준다.앵무새 물고기는 산호와 경쟁하는 매크로 게를 먹기 때문에 종종 산호초를 유지하는데 도움을 준다.[31]이러한 관계가 상호 이익이 되기 때문에 두 유기체 사이에 긍정적인 피드백 사이클이 형성되어 산호초 생태계를 조성하고 유지하는 역할을 둘 다 하게 된다.[31]

참고 항목

참조

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참고 문헌 목록

외부 링크

  • (CG. Jones, JH. Lawton과 함께) 90년대에 생태계 엔지니어 개념을 개발한 Moshe Shachak의 강연.