다양한 생물들, 특징 따라 묶기

여름에 잠자리채를 들고 숲으로 들어가면 다양한 생물들을 만날 수 있다. 그 중에 어떤 생물들이 서로 비슷해 보이는가? 파리와 잠자리는 날아다니는 것이 비슷하고 지렁이와 뱀은 기어다니는 것이 비슷하다. 하지만 사슴과 메뚜기는 모양도 다르고 크기도 달라서 어디 하나 비슷한 구석이 없다.

과학자들은 어떤 기준으로 다양한 생물들을 분류할까? 과학자들은 몸 구조가 얼마나 비슷한지, 세포에 핵이 있는지, 움직일 수 있는지, 에너지를 어떻게 얻는지 등에 따라 생물을 분류하였다. 최근에는 유전자의 DNA 서열에 따라 분류하기도 한다. 예를 들어 파리나 잠자리처럼 몸이 머리, 가슴, 배의 세 부분으로 나누어지며 날개가 있는 동물을‘`곤충`’이라는 무리로 묶었다. 이렇게 공통의 특징을 기준으로 사용하여 생물들을 여러 무리로 묶는 것을 분류라고 한다. 이렇게 생물들을 특징에 따라 차례로 분류하면 생물들의 관계를 알 수 있다. 생물들의 관계를 나무 줄기에서 가지가 차례로 뻗어 나오는 것처럼 나타낸 그림을 계통수라고 한다. 계통수를 보면 생물들이 어느 정도 서로 가까운 관계인지를 알 수 있다.

생물을 분류하는 가장 기본적인 단위는 종이다. 개와 고양이는 생김새만 보아도 다른 종이라는 것을 쉽게 알 수 있다. 그렇다면 진돗개와 불도그는 어떠한가? 이 둘은 같은 종인데도 생김새가 비슷하지 않다. 어떤 기준으로 같은 종과 다른 종을 구별할 수 있을까? 두 동물이 교배하여 낳은 자손이 새로운 자손을 낳을 수 있을 때 두 동물은 같은 종에 속한다. 개와 고양이는 교배하여 새끼를 낳을 수 없으므로 다른 종이고, 진돗개와 불도그는 새끼를 낳을 수 있으므로 같은 종이다. 여러 개의 종은 속을 이루고, 여러 개의 속은 과를 이룬다. 이와 같이 분류의 단계에는‘종`-`속`-`과`-`목`-`강`-`문`-`계’가 있는데, 종에서 계로 갈수록 범위가 넓어진다.

다음은 진돗개의 분류 체계이다. 우리는 이 그림을 통해 생물 분류의 단계를 이해할 수 있다. 진돗개는 진돗개종`-`개속`-`개과`-`식육목`-`포유강`-`척삭동물문`-`동물계에 속한다.

다양한 동물들, 특징 따라 묶기

동물을 살펴보면 동물마다 생김새, 행동, 서식지, 내부 구조 등이 매우 다양하다. 이 중에서 겉모습이 비슷한 뱀과 지렁이를 한 무리로 묶을 수 있을까? 거북이와 달팽이는 어떨까? 동물을 분류할 때 가장 중요하게 생각하는 분류 기준은 무엇인지 다음 활동을 통해 알아보자.

비슷하지만 달라요

1. 아래 동물 중에서 서로 가장 가까운 사이의 생물끼리 줄을 이어 보자.

1. 지렁이와 달팽이, 뱀과 거북이를 연결한다

2. 위와 같이 생각한 이유를 적어 보자.

2. 지렁이와 달팽이는 척추가 없고 뱀과 거북이는 척추가 있다.

뱀과 지렁이는 모두 몸이 길고 다리가 없으며 기어 다닌다. 달팽이와 거북이는 모두 등쪽에 딱딱한 껍질을 가지고 있다. 그래서 이들이 같은 무리인 것 같지만 X선 사진을 찍어 보면 지렁이와 달팽이는 등뼈가 없고, 뱀과 거북이는 등뼈가 있다. 이처럼, 과학자들은 동물을 분류할 때 등뼈(척추)가 있는지 없는지를 중요한 기준으로 사용한다. 이런 기준에 의해 뱀과 지렁이, 달팽이와 거북이는 모양이 비슷해도 서로 다른 무리에 속한다. 뱀이나 거북이처럼 등뼈가 있는 동물을 척추동물이라고 하고, 지렁이나 달팽이처럼 등뼈가 없는 동물을 무척추동물이라고 한다.

척추의 유무는 동물을 분류하는 가장 큰 특징이고 척추동물은 그 생식 방법, 호흡 방법, 체온을 유지하는 방법 등에 따라 또 다시 분류된다. 척추동물 중 아가미로만 호흡하는 것은 어류이고 아가미와 폐를 모두 사용하여 호흡하는 것은 양서류이다. 그리고 파충류와 조류, 포유류는 모두 폐로만 호흡을 한다. 또 파충류는 주변의 온도에 따라 체온이 변하는 변온 동물이고 조류와 포유류는 주변의 온도와 관계없이 체온이 일정하게 유지되는 항온 동물이다. 그렇다면 조류와 포유류는 어떻게 분류할 수 있을까? 조류와 포유류는 생식 방법에 차이가 있는데 조류는 알을 낳고 포유류는 새끼를 낳는다. 척추동물들은 이와 같이 하여 다섯 개의 큰 무리로 분류된다.

① 어류는 물속에 살며 아가미 호흡을 한다. 이들은 체온이 물의 온도에 따라 변하는 변온 동물 이다. 대부분이 체외 수정을 하는데 암컷이 알을 낳으면 수컷이 정액을 뿌려 수정이 된다. 금붕어, 상어 등이 여기에 속한다.
② 양서류는 변온 동물이며 어릴 때 물에서 살면서 아가미로 호흡을 하다가 성체가 되면 주로 육지에서 산다. 성체는 폐호흡과 피부 호흡을 하며 체외 수정을 한다. 개구리, 두꺼비, 도롱뇽 등이 있다.
③ 파충류는 피부가 딱딱한 비늘로 덮여 있고 알은 단단한 껍질에 싸여 있어 육지에서도 습기가 마르지 않는다. 이들은 변온 동물이며 폐호흡을 하는데 뱀, 거북이, 악어 등이 여기에 속한다.

④ 조류는 부리와 깃털이 있고 뼈가 가벼워 하늘을 날기 쉽다. 이들은 체온이 항상 일정한 항온 동물로 폐호흡을 한다. 오리, 독수리, 참새, 등이 있다.는 물속에 살며 아가미 호흡을 한다. 이들은 체온이 물의 온도에 따라 변하는 변온 동물 이다. 대부분이 체외 수정을 하는데 암컷이 알을 낳으면 수컷이 정액을 뿌려 수정이 된다. 금붕어, 상어 등이 여기에 속한다.

⑤ 포유류는 항온 동물이며 폐호흡을 한다. 침팬지, 쥐나 사람처럼 대부분 육지에 사는데, 고래처럼 물에 사는 것도 있고, 박쥐처럼 날수 있는 것도 있다. 이들은 새끼를 낳아 젖을 먹여 키운다.는 피부가 딱딱한 비늘로 덮여 있고 알은 단단한 껍질에 싸여 있어 육지에서도 습기가 마르지 않는다. 이들은 변온 동물이며 폐호흡을 하는데 뱀, 거북이, 악어 등이 여기에 속한다.

척추동물은 단단한 등뼈가 있어 몸을 지탱한다. 우리는 생선을 먹을 때마다 몸통 가운데에 있는 물고기의 등뼈를 쉽게 볼 수 있다. 그 밖에 우리 주변에서 어떤 동물이 등뼈를 가지고 있을까?
개구리는 봄과 여름에 시골에서 쉽게 볼 수 있다. 개구리는 물에 사는 동물의 특징과 육지에 사는 동물의 특징을 모두 갖고 있다. 뒷다리에 물갈퀴가 있어서 물속에서 헤엄치기에 적합하며, 폐가 있어서 육지에서도 생활할 수 있다. 개구리를 해부한 후 내장을 모두 제거하면 등뼈가 있는 것을 확인할 수 있다. 다음 탐구 활동을 통해 개구리의 내부 구조를 살펴보자.

무척추동물은 척추동물들과 달리 등뼈가 없다. 메뚜기는 외골격이 있어서 모양을 유지할 수 있지만 외골격이 없는 무척추동물들은 어떻게 모양을 유지할 수 있을까? 오징어를 해부하여 무척추동물의 구조를 알아보자. 오징어를 해부해 보면 등뼈가 없는 것을 확인할 수 있다. 오징어의 몸 한가운데에 딱딱한 구조가 있지만 그것은 등뼈가 아니고 조개나 달팽이 등의 연체동물이 가지고 있는 껍데기가 몸속에 남아 있는 것이다. 오징어는 척추가 없는 무척추동물이다. 오징어의 내장 기관을 둘러싸고 있는 부분은 외투막으로 두꺼운 근육질로 되어 있어 오징어의 몸을 지탱하는 데 중요한 역할을 한다. 우리가 주로 먹는 부분이 바로 이 부분이다.

다양한 식물들, 특징 따라 묶기

지구 상의 모든 생물을 종류별로 무게를 잰다면 식물이 대부분을 차지할 것이다. 마치 지구 자체가 거대한 식물이라고 할 만큼 지구 상에는 수많은 식물이 살고 있다. 대부분의 식물에는 엽록체가 있어, 태양 에너지를 이용하여 양분을 만든다. 식물이 만든 양분은 동물들이 살아가는 데 중요한 에너지원이 된다. 우리는 앞에서 동물을 등뼈가 있는 동물과 등뼈가 없는 동물로 묶어 보았다. 식물은 어떤 특징에 따라 묶을 수 있을까?

식물은 관다발이 있는 식물과 관다발이 없는 식물로 묶을 수 있다. 관다발은 식물이 필요한 물과 영양분이 이동하는 통로이다. 관다발이 없는 식물에는 우산이끼, 솔이끼 등이 있는데 이들을 선태식물이라고 한다. 선태식물은 관다발이 없기 때문에 주로 물가에 살며 키가 작다. 관다발이 있는 식물은 관다발을 통해 물과 영양분을 수송할 수 있으므로 관다발이 없는 식물보다 키가 크다. 관다발이 있는 식물은 다시 씨가 있는 식물과 씨가 없는 식물로 나눌 수 있다. 관다발이 있으면서 씨가 없는 식물을 양치식물이라고 하며, 여기에는 고사리, 고비, 쇠뜨기 등이 있다.

씨가 있는 식물은 종자식물이라고 한다. 종자식물 중 씨방이 없어서 씨가 겉으로 드러나 있는 식물은 겉씨식물이라고 하는데, 여기에는 소나무와 잣나무 등이 있다. 속씨식물은 씨방이 있어서 씨가 겉으로 드러나지 않는데 사과나무, 감나무, 바람꽃 등이 여기에 속한다. 속씨식물 중에서 떡잎이 한 장인 것을 외떡잎식물, 떡잎이 두 장인 것을 쌍떡잎식물이라고 한다. 외떡잎식물에는 벼, 옥수수 등이 있고 쌍떡잎식물에는 장미, 봉숭아 등이 있다.