기후위기 시대의 필수 교양,
‘생물’과 생태계’를 읽는 중학 과학의 기초 지식
지구는 작은 세균부터 커다란 나무까지 다양한 생물이 공존하는 터전입니다. 그런데 2022년 세계자연기금(WWF)의 조사 결과에 따르면 전 세계 야생동물이 지난 50년 동안 70퍼센트 가까이 줄었다고 합니다. 짧은 시간 동안 이렇게 많은 생물이 사라진 이유는 무엇일까요? 원인은 다름 아닌 인간입니다. 인간의 환경 파괴와 무분별한 남획 때문이죠. 생물 다양성이 줄어들면 먹이사슬이 파괴되어 나머지 생물까지 사라질 가능성이 커집니다. 여기에 더해 인간이 사용하는 화석연료 때문에 지구 온도가 가파르게 오르면서 지구는 점점 더 생물이 살아가기 어려운 곳이 되고 있어요. 과학자들은 대멸종이 현실로 다가오고 있다며 입을 모아 경고하고 있습니다.
위기에 처한 생태계를 보호하는 일은 오늘날 전 세계가 힘을 합쳐 해결해야 할 가장 시급한 과제라고 할 수 있습니다. 이에 따라 학교 현장에서도 생태계와 생물 다양성의 가치를 강조하는 교육이 중요해지고 있습니다.
1 : 손에 쏙 들어오는 ‘한 권’의 책으로
1 : 융합학문의 기초인 ‘교과 개념 하나’를
8 : ‘여덟 가지 핵심 질문’으로 탄탄하게 마스터
？한 가지 주제에 대한 기본 개념을 명확하게 아는 것은 중학교 교육의 목표라고 할 수 있습니다. 《단번에 개념 잡는 생물과 생태계》는 중학교 과학 시간에 배우는 생물과 생태계를 여덟 가지 질문에 따라 일목요연하게 보여줍니다. 과학이 어렵고 막연히 두려운 학생, 과포자, 과알못에게 명쾌한 해설이 될 것입니다.
이 책은 여러분이 흥미를 느낄 생태계 이야기를 가득 담고 있습니다. 과학 수업에서 배우는 소화, 순환, 호흡, 배설, 생식과 유전, 감각에 관한 기초 지식을 소개하고, 이를 바탕으로 생태계의 경이로움을 살펴봅니다. 환경에 다양한 방식으로 적응한 생물들의 이야기를 읽고 나면 주변 환경을 바라보는 눈이 넓어질 거예요. 작은 벌레, 개구리, 나무 등이 달리 보이고, 자연을 탐구하고자 하는 호기심이 커질 것입니다.
더불어 이 책은 오늘날 생태계가 어떤 위기에 처해 있는지 살펴봅니다. 이미 전 세계에는 폭설이나 폭우, 한파, 폭염 등 6차 대멸종의 징후가 보이고 있습니다. 이 책을 통해 생물 다양성의 가치와 중요성을 깨닫고, 인간 중심의 사고방식에서 벗어나 다양한 생물과 더불어 살아갈 방법을 고민하고 작은 행동이라도 실천해 보세요.
들어가며
1. 지구에는 얼마나 다양한 생물이 있나요?
뜨겁게 끓어오르던 원시 지구 / 모든 생물의 공통 조상은? / 다양한 생물종이 지구에 등장하기까지 / 수많은 생물을 한눈에 분류하는 방법
？2. 생물은 어디서, 어떻게 에너지를 얻나요?
생물의 기본 단위 / 영양소를 분해하고 흡수하는 소화계 / 환경에 따라 다양하게 진화한 소화계 / 기체 교환을 담당하는 호흡계 / 폐가 없는 동물도 있다고?
？3. 생물의 혈액은 어떤 일을 하나요?
우리 몸의 택배 기사, 혈액 / 온몸을 돌고 도는 순환계 / 환경에 다양하게 적응한 순환계 / 이산화 탄소는 어떻게 몸 밖으로 빠져나갈까? / 우리 몸의 정수기, 콩팥 / 방광이 없는 동물도 있다고?
？4. 생물은 어떻게 성장하고 번식하나요?
세포는 왜 분열할까? / 우리 몸의 설계도, DNA / 체세포 분열과 생식세포 분열 / 생물마다 다양한 성 결정 방식 / 멘델이 밝힌 유전의 기본 원리
？5. 감각은 생존에 어떻게 도움이 되나요?
우리 눈은 정밀한 카메라 / 동물들의 눈이 지닌 경이로운 능력 / 소리와 움직임을 느끼는 귀 / 몸을 안전하게 지키는 후각 / 인간에게는 없는 특수한 감각기관
6. 식물은 생태계에 어떻게 기여하나요?
영...양분과 산소는 주고 온실가스는 없애 주고 / 사람도 식물처럼 광합성을 할 수 있다면 / 광합성을 하지 않는 식물이 있다고? / 동물을 사냥하는 식물의 경이로운 능력 / 인간에게도 이로운 식물의 호흡 / 지구의 허파와 같은 숲, 아마존
？7. 외래종은 왜 생물 다양성에 치명적인가요?
외래종이 한반도 생태계에 미치는 영향 / 외래종과 토종 생물의 대결 / 토종 생물과 생물 다양성을 지켜야 하는 이유 / 남획으로 멸종한 동물 / 생물 다양성을 지키기 위한 노력
？8. 과학자들은 왜 대멸종을 경고하나요?
빙하기가 반복된 1차 대멸종 / 지구 역사상 최악의 대멸종 / 공룡이 사라진 이유 / 우리에게 경고를 보내는 대멸종 징후들 / 6차 대멸종을 막기 위해
비 온 뒤 길에 지렁이가 나와 있는 것을 본 적이 있죠? 지렁이는 피부 호흡을 하는 대표적인 육상동물입니다. 그래서 흙 사이사이에 공기 대신 빗물이 가득 차면 산소가 모자라 익사할 수 있다고 합니다. 폐가 없는 일부 도마뱀도 피부로 호흡하기 때문에 축축한 습지에서 살며, 햇빛에 말라 죽을 위험이 적은 밤에 주로 활동합니다. 피부 호흡을 위해 지렁이나 도마뱀은 점액을 분비해 피부를 항상 촉촉하게 유지합니다. _43쪽
？오징어의 혈액이 푸른색인 것을 알고 있나요? 모든 동물의 피가 붉기만 한 것은 아니랍니다. 사람의 피가 붉은색인 이유는 적혈구에 있는 산소 운반을 도와주는 헤모글로빈이라는 단백질이 철을 함유하고 있기 때문입니다. 철은 산소를 만나면 붉은색이 되거든요. 개방순환계를 지닌 오징어에게는 혈림프가 있는데, 혈림프에는 헤모글로빈이 아닌 헤모시아닌이라는 단백질이 있습니다. 헤모글로빈과 달리 헤모시아닌은 구리 이온을 가지고 있어서 푸른색을 띠는 것이랍니다. _55~56쪽
？상황에 따라 성별이 바뀌는 동물도 있습니다. 많은 어류가 집단의 상호작용에 따라 스스로 성별을 바꿀 수 있습니다. 바다망둥이는 변신의 귀재입니다. 여러 번 성별을 바꿀 수 있거든요. 암컷 망둥이는 집단의 수컷이 죽으면 수컷이 될 수 있습니다. 그러나 더 큰 수컷이 집단에 들어오면 다시 암컷으로 되돌아갑니다. _79쪽
？사람의 눈은 초당 50번까지의 반짝임을 인지할 수 있지만, 곤충의 눈은 그 6배 이상의 속도로 깜빡거리는 빛을 감지할 수 있습니다. 여러 장의 사진을 연속적으로 보여 주면 사람은 동영상으로 인식하는 데 비해 곤충은 사진을 한 장씩 넘기는 것으로 본다는 이야기죠. 사람이 손으로 파리를 잡으려 할 때 파리 눈에는 그 움직임이 슬로모션으로 보이기 때문에 쉽게 도망칠 수 있는 것입니다. _92~93쪽
？식물은 광합성을 하며 얼마나 많은 산소를 뿜어낼까요? 잘 가꿔진 숲 1헥타르에서 1년 동안 나오는 산소는 한 사람이 21년 동안 마실 수 있는 양이라고 합니다. 1헥타르는 축구장의 1.4배 정도밖에 되지 않는 넓이랍니다. 또 광합성을 할 때 식물이 흡수하는 이산화 탄소는 1헥타르당 연간 6.8톤으로, 승용차 3대가 1년 동안 내뿜는 이산화 탄소 양과 맞먹어요. _110쪽
？적은 비용으로 쉽게 재배할 수 있다거나 상품 가치가 높다는 이유만으로 한 가지 작물이나 가축만을 키우게 되면 어떤 일이 벌어질까요? 당장은 이익을 얻을 수 있지만, 그 종에게 위험한 질병이 유행하면 큰 피해가 생길 수 있습니다. 아무리 생명력이 강하고 유전자가 우수하더라도 마찬가집니다. 종 다양성이 떨어지면 새로운 환경에 대처하지 못하고 사라질 확률이 매우 높아집니다._141~142쪽
？생물 다양성은 인간에게 큰 혜택을 줍니다. 우리는 다른 생물로부터 식량, 의복, 의약품 등 다양한 자원을 얻어 살아가요. 쌀, 밀, 콩, 옥수수, 소, 돼지, 닭 등의 동식물은 소중한 식량 자원입니다. 우리는 목화에서 면을, 누에고치에게서 실크를 얻고, 오리와 거위, 양 등의 동물에게서 얻는 털로 따뜻한 겨울옷을 만들죠. 의약품도 다른 생물에게서 얻습니다. 푸른곰팡이에서는 항생제 페니실린을, 버드나무 껍질에서는 아스피린 성분을 추출해 사람의 생명을 살립니다. _147쪽
？지구 온도가 2도 상승하면 어떻게 될까요? 지구 식량이 25퍼센트 줄어들고, 수자원이 부족해지면서 자원 확보를 둘러싼 국가 간 전쟁이 일어날 가능성이 높아집니다. 그리고 북반구의 영구동토 지역이 녹으면서 메탄가스가 나와 온실효과를 더욱 커지게 합니다. 이에 따라 빙하가 녹고 해수면이 상승합니다. 그러면 원래 빙...하가 반사해 온 태양복사에너지가 지표면으로 고스란히 전달되어 지구 온도가 더욱 빠르게 오릅니다. 왜 2도를 넘어가면 급격히 온도가 올라갈 수밖에 없는지 이해가 되죠? _167쪽
김지현 [저]
출간작으로 『단번에 개념 잡는 생물과 생태계』 등이 있다.
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