먹이 사슬에서 먹이 그물로
아래 가상의 초원에서 쥐는 세 가지를 먹고 세 가지에게 먹히기 때문에, 쥐를 빼도 다른 생물은 모두 먹을 것이 남습니다.
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사슬 한 줄로 부족한 이유
먹이 사슬은 그리기도 쉽고, 그것을 놓고 따져 보기도 쉽습니다. OpenStax 교재는 바로 그 점 때문에 과학자들이 수학 모형에서는 지금도 사슬을 쓴다고 짚습니다. 문제는 실제 동물이 한 가지만 먹는 일이 드물다는 것입니다. 예를 들어 온타리오호의 곤쟁이는 조류도 먹고, 조류를 먹는 작은 동물도 먹습니다. 그래서 곤쟁이는 두 단계에 동시에 걸쳐 있습니다. 또 여러 다른 포식자에게 먹히는 동물도 있습니다. 이런 연결을 모두 한데 그리면 사슬은 그물로 바뀝니다. 먹이 그물은 한 군집 안의 모든 먹이 관계를 빠짐없이 그린 지도입니다.
먹이 그물은 실제 자연에 더 가까운 그림을 보여 주지만 그만큼 대가가 따릅니다. 훨씬 많은 자료가 필요하고, 아마존 열대 우림 같은 큰 그물은 현실적으로 전부 측정할 수가 없습니다. 그래서 생태학자는 사슬과 그물, 둘을 함께 씁니다. 에너지를 또렷하게 따질 때는 사슬을 쓰고, 군집이 바뀌면 어떤 일이 생길지 물을 때는 그물을 씁니다.
생물 하나를 빼면
위 모형은 간단한 규칙 두 가지만 씁니다. 첫째, 어떤 소비자가 먹이를 하나도 남김없이 잃으면 그 소비자도 사라집니다. 생태학에서는 이것을 2차 멸종이라고 부릅니다. 이 규칙은 한 번으로 끝나지 않고 되풀이해서 적용합니다. 한 생물이 사라지면 그 때문에 또 다른 생물이 사라질 수 있기 때문입니다. 둘째, 천적을 모두 잃은 생물에는 따로 표시를 붙입니다. 그 생물의 개체 수가 빠르게, 크게 불어날 수 있다는 뜻입니다. 아래 표에는 먹이를 일부만 잃은 생물도 함께 나옵니다.
직접 해 보세요. 풀을 빼면 사라지는 것은 메뚜기뿐입니다. 풀 말고 다른 것을 먹지 않는 동물이 메뚜기 하나뿐이기 때문입니다. 토끼, 쥐, 사슴, 작은 새는 먹이 일부를 잃지만 다른 먹이로 버팁니다. 이번에는 매를 빼면, 뱀에게는 남은 천적이 하나도 없게 됩니다. 이제 풀과 덤불을 함께 빼 보세요. 메뚜기, 토끼, 작은 새가 모두 사라지고, 12종 가운데 7종이 남습니다. 먹이가 여러 가지인 동물은 한 가지 먹이에 기대는 동물보다 훨씬 덜 무너집니다. 무너뜨리기가 그만큼 어렵다는 뜻입니다.
그물과 안정성
OpenStax 교재는 생태계가 변화를 견디는 방식을 두 낱말로 나눕니다. 저항성은 교란이 있어도 평형 상태를 유지하는 능력입니다. 회복성은 교란이 지나간 뒤 생태계가 다시 돌아오는 속도입니다. 연결이 많은 그물은 생물 한 종을 잃어도 더 잘 버팁니다. 그 생물을 거쳐 흐르던 에너지를 다른 연결들이 대신 날라 주기 때문입니다. 예를 들어 산불은 자연에서 일어나는 자연스러운 교란입니다. 불탄 땅은 먼저 풀이 차지하고, 다음에는 덤불이, 나중에는 나무가 차지합니다. 그렇게 해서 결국 숲이 다시 돌아옵니다.
사람도 같은 방식으로 그물을 흔들지만, 대개 그 속도가 더 빠릅니다. 남획은 포식자를 없애고, 비료가 물로 흘러들면 조류가 늘어나며, 배를 타고 새로운 종이 들어옵니다. 이 과정의 마지막 단원에서는 새로 들어온 침입종 하나가 미시시피강 유역의 강들에 무슨 일을 했는지 봅니다.
- 생태학자가 아직 먹이 사슬을 쓰는 이유는?
- 모형으로 만들고 시험하기 쉬워서
- 그물보다 정확해서
- 그물은 그릴 수 없어서
- 곤쟁이는 조류와 조류를 먹는 동물을 먹습니다. 곤쟁이는?
- 두 영양 단계에서 먹는다
- 한 영양 단계에서 먹는다
- 영양 단계가 없다
- 초원 먹이 그물: 풀만 빼면 몇 종이 남나요?
- 초원 먹이 그물: 풀과 덤불을 함께 빼면 몇 종이 남나요?
- 초원 먹이 그물: 늑대가 사라지면 천적이 하나도 남지 않는 생물은?
- 사슴
- 토끼
- 쥐
- 초원 먹이 그물: 쥐와 작은 새를 빼면 사라지는 포식자는?
- 뱀
- 매
- 여우
- 유일한 먹이가 사라져 소비자도 사라졌습니다. 이것을 무엇이라 할까요?
- 2차 멸종
- 화학합성
- 회복성
- 교란 뒤 생태계가 평형으로 돌아오는 속도는?
- 회복성
- 저항성
- 생물량
- 먹이 그물에서 더 쉽게 사라지는 동물은?
- 한 가지만 먹는 동물
- 여러 가지를 먹는 동물
- 똑같다
- 초원 먹이 그물의 먹이 관계는 모두 22개입니다. 쥐를 빼면 몇 개가 남나요?
- 먹이 그물은 한 군집의 모든 사슬을 엮은 것.
- 먹이를 모두 잃으면 소비자도 사라짐(2차 멸종).
- 여러 가지를 먹는 생물이 한 가지만 먹는 생물보다 잘 버팀.
- 저항성은 평형 유지, 회복성은 빠른 회복.
이 과정의 출처 (16)
- OpenStax Biology 2e 46.1 Ecology of Ecosystems: food chains and webs, Lake Ontario chain, grazing and detrital webs, Silver Springs 20,819 / 3,368 / 383 / 21 kcal/m²/yr (openstax.org/books/biology-2e/pages/46-1-ecology-of-ecosystems)
- 46.2 Energy Flow through Ecosystems: chemoautotrophs at hydrothermal vents (NW Eifuku, 1,535 m)
- TLTE 14.48% (1,103 of 7,618)
- four to six transfers, NPE caterpillar 18% and squirrel 1.6%, English Channel 4 and 21 g/m², energy pyramids always upright, biomagnification, DDT and Silent Spring, PCBs banned 1979, Saginaw Bay walleye more than four times the PCBs of phytoplankton, EPA fish advice (.../pages/46-2-energy-flow-through-ecosystems)
- 45.6 Community Ecology: lynx and snowshoe hare cycle about 10 years, lag 1 to 2 years, nearly 200 years of trapping data, keystone Pisaster and banded tetra, foundation species kelp and coral, Asian carp 95% of biomass in parts of the Illinois River (.../pages/45-6-community-ecology)
- National Geographic Education: Food Web (al-Jahiz, early 800s) and Energy Flow and the 10 Percent Rule (education.nationalgeographic.org/resource/food-web/, /resource/energy-flow-and-10-percent-rule/)
- NOAA Education, Aquatic food webs (noaa.gov/education/resource-collections/marine-life/aquatic-food-webs)
- Kingsland 2015, Alfred J. Lotka and the origins of theoretical population ecology, PNAS 112:9493 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4534218): Lotka 1925 Elements of Physical Biology, Volterra 1926
- Bacaër 2011, A Short History of Mathematical Population Dynamics ch. 13 (D'Ancona, Adriatic fish markets, First World War)
- Paine 1966, Food web complexity and species diversity, Am. Nat. 100:65-75 (Mukkaw Bay, 15 to 8 species)
- Paine 1969 Am. Nat. 103:91 (keystone)
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- Wolf Restoration in Yellowstone: Reintroduction to Recovery (nps.gov/articles/wolf-restoration-in-yellowstone-reintroduction-to-recovery.htm: 41 wolves, peak 174 in up to 16 packs, about 100 in 10 packs, about 10% a year)
- Elk (nps.gov/yell/learn/nature/elk.htm: about 17,000 in 1995, 3,915 in 2013, 6,673 in 2022)
- The Big Scientific Debate: Trophic Cascades (nps.gov/articles/the-big-scientific-debate-trophic-cascades.htm).
확인한 날: 2026-10-17