개체군

개체군(population)은 일정한 환경 지역에 동종으로 서식하며 자유로운 상호작용이 일어나는 생물 개체들의 집단이다. 미생물의 생존은 상호 의존적이기 때문에 단독으로 살아갈 수 없으며 집단을 이루어 생활하게 된다. 따라서 개체군은 개체와 개체 간의 의존과 상호작용으로 유지되며, 상호작용 속에는 더 나은 상황을 유지하기 위한 경쟁과 이익을 서로 나누는 공생(symbiosis) 등이 포함된다. 개체군 내에서 각 미생물 종들은 생태계의 질서 유지를 위해 크기와 밀도를 조절한다.

목차

일정한 면적 내에서 존재하는 개별 종들의 개체수가 개체군의 밀도이다. 개체군의 밀도는 개별 종의 증식, 사멸, 이동 등으로 변화된다. 또한, 비생물 환경요인 혹은 다른 생물과의 관계에 의해 주기적으로 변동한다. 개체군의 밀도가 증가하는 것을 개체군 생장(population growth)이라 한다. 모든 생물 개체군들은 가용 자원이 풍부할 때 그 개체수가 증가할 수 있다. 그러나 실제로는 무한정의 개체수 생장이 자연계에서 오래 지속되지는 못한다. 자연상태에서 개체수가 증가하면 먹이의 부족, 생활 공간의 부족, 경쟁의 증가, 배설물의 축적 등으로 환경이 나빠져 생장이 억제되는데 이런 환경 작용을 환경저항이라고 한다.(그림 1)

그림 1. 개체군의 생존 곡선 (제작: 김병용/ 종근당건강)

개체군 내의 개체들은 먹이와 생활 공간 등을 차지하기 위한 경쟁을 하는데, 한편으로는 경쟁을 피하고 질서를 유지하기 위해서 다양한 상호작용을 한다.

대표적인 상호작용의 방식은 다음과 같다.

생활 방식이 유사한 서로 다른 종의 개체군이 같은 서식지에서 사는 경우에는 생활 공간과 먹이 등을 차지하기 위하여 서로 경쟁한다. 하지만 두 개체군 사이에 경쟁을 벌인 후 서식지 분리를 통해 생활 장소를 나누어 공존하기도 하며, 같은 곳에 살더라도 다른 먹이를 먹음으로써 경쟁을 피하는 방식으로 공존하기도 한다.

공생은 서로 다른 두 종의 생물이 서로 이익을 주고받는 관계이다. 이때, 양 측이 서로 이익을 주고받는 것은 상리공생(mutualism)이라고 하며, 한 쪽에만 이익을 얻는 경우는 편리공생(commensalism)이라고 한다. 미생물 공생의 대표적인 사례는 콩과 식물(Legume)과 뿌리혹(root nodule) 박테리아이다. (그림 2)

한편, 기생의 경우에는 한쪽은 이익을 얻고, 다른 쪽은 피해를 입는 경우이다. 이때 피해를 입는 생물을 숙주(host)라고 한다. 대표적인 기생(parasitic)의 사례는 동식물에 존재하는 병원균과 숙주의 관계이다.

그림 2. 콩과식물과 뿌리혹 박테리아의 공생관계 (출처: )

개체군 내에서 개별 종들은 주기적으로 개체가 변화되는 양상을 보이는 경우가 있다. 가령, 계절 변화에 따라 개체군의 밀도 변화가 생기는 단기적 변동이 있고, 피식과 포식의 관계에 의해 오랜 기간에 걸쳐 개체군의 밀도 변화가 나타나는 장기적 변동이 있다. 환경의 영향을 받는 미생물의 경우는 계절에 따른 주기적 변동 양상을 보인다. 대표적인 사례가 민물이나 바닷물에 존재하는 식물성 플랑크톤(plankton)인 돌말의 계절적 변동이다. 봄이 되면 빛의 세기가 강해지며 수온이 높아짐에 따라 주변에 이용할 수 있는 영양 염류가 많아지므로 돌말의 개체수가 증가한다. 그러나 돌말이 증가하여 영양 염류가 급격히 소비되면 돌말은 다시 감소한다. 돌말의 감소로 가을에는 영양 염류가 증가하므로 돌말도 다시 약간 증가한다. 늦가을이 되면 영양 염류가 풍부해도 빛이 약해지고 수온이 낮아지므로 돌말이 다시 감소한다.  

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김병용/종근당건강㈜

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