개체군의 분포 유형

개체군의 분포와 동태는 종에 따라 매우 다양하다. 어떤 개체군은 매우 작고 분포가 매우 제한되어 있지만, 다른 개체군은 수백만의 개체로 구성되며 지구 전체의 광대한 지역에 걸쳐서 분포하기도 한다. 태평양을 굽어보는 캘리포니아 중부의 곶에 서서 태평양을 바라보면, 회색 고래 무리가 물 표면으로 올라와 물을 뿜으며 북쪽으로 헤엄치는 모습을 볼 수 있다. 이 고래들은 알래스카와 시베리아의 해안가로 먹이를 찾기 위해 가는 도중에 곶을 돌아가는 것이다. 이 특정 그룹은 암컷과 새끼 고래들로 구성된다. 이 새끼 고래들은 바하 캘리포니아의 해안, 즉 회색 고래의 겨울 서식지에서 지난겨울에 태어난 것들이다. 봄 동안 20,000마리가 넘는 회색 고래의 모든 개체군은 베링해와 추크치 해로 가는 도중에 항상 동일한 곳을 돌아간다. 회색 고래는 1년에 두 번 그들이 사는 서식지의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 여행하는데 이 거리는 약 18,000km 정도 된다. 회색 고래는 바하 캘리포니아의 남쪽에서부터 동북아시아의 해안에 이르는 연안대에 살고 있다. 고래를 바라보고 있는 곳에 위치한 소나무 숲은 다른 원거리 여행자인 군주 나비의 겨울 서식지이기도 하다. 밝은 오렌지색과 검은색을 갖는 군주 나비의 느릿느릿한 비행은 이주하는 그들의 능력에 대해 아무런 단서도 주지 않는다. 나비 중 일부는 이른 가을 캐나다 남쪽의 로키산맥으로 날아간다. 수컷 군주 나비들은 암컷 군주 나비를 뒤쫓아 짝짓기 한다. 짝짓기 후에 수컷들은 죽지만 암컷은 내륙의 북쪽을 향하여 이주를 시작한다. 암컷들은 도중에 박주가릿과의 아스클레피아스를 만나면 알을 낳고 결국에는 죽는다. 하지만 자손은 자라서 계속 이주하게 된다. 나비의 애벌레들은 이 박주가릿과의 식물을 먹이로 삼아 빠르게 자라서 번데기가 된다. 군주 나비들은 번데기에서부터 나와 그 전 세대와 같이 북쪽으로 그리고 내륙으로 날아간다. 몇 세대를 거쳐 북쪽과 내륙으로 멀리 날아가 결국 일부 군주 나비들은 캐나다 남쪽의 로키산맥에 도달하게 된다. 낮이 짧아지는 가을철에 군주 나비들은 다시 해안가 소나무의 숲으로 돌아오는 긴 비행을 시작한다. 이 엄청난 수백만 마리의 나비들은 겨울을 나기 위해 남서쪽인 중부와 남부의 캘리포니아 해안으로 날아간다. 그중 일부는 3,000km까지도 난다. 겨울을 나기 위해 소나무 숲까지 날아가는 수천 마리의 군주 나비들은 특정한 나무에 매달려 겨울을 난 후, 이듬해 봄에 다시 모든 주기를 시작한다. 회색 고래와 군주 나비는 비록 다른 곳에서 나타나는 종이지만, 유사함 삶을 살아간다. 군주 나비가 겨울을 나는 곶을 덮고 있는 몬터레이 소나무와 1년에 두 번 곶을 돌아가는 회색 고래는 꽤 다르다. 몬터레이 소나무 개체군은 세대마다 이주하지도 않고 분포도 매우 제한된다. 현재 몬터레이 소나무의 자연적인 분포는 중부와 북부 캘리포니아 그리고 멕시코 서쪽의 일부 해안에 위치한 두 섬의 일부 지역에 제한된다. 이렇게 드문드문 퍼져 분포하는 개체군은 마지막 빙하기의 쌀쌀한 기후 동안 캘리포니아의 해안을 따라 800km에 걸쳐 연속적으로 광범위하게 분포하였던 개체군의 잔재이다. 이러한 몬터레이 소나무의 역사는 그들이 매우 오랫동안 높은 역동성을 지녔다는 종 분포에 대해 매우 중요한 사실을 강조한다. 이러한 세 가지 예를 볼 때, 우리는 개체군의 생태에 대해 고려해볼 수 있다. 생태학자들은 보통 개체군을 특정 지역에서 서식하는 한 종의 개체들이 모인 집단으로 정의한다. 식물이나 동물의 개체군은 산꼭대기, 강의 계류, 해안의 늪지대, 섬 등 자연의 경계선이라고 정의되는 모든 지역을 차지한다. 생물학자들이 연구하는 개체군은 나라, 주 또는 국립공원 등으로 정의되는 인위적인 공간을 차지하기도 한다. 개체군이 차지하는 지역의 크기는 박테리아가 사는 썩은 사과의 수 세제곱 센티미터의 공간에서부터 이주하는 고래의 개체군이 차지하는 수백 제곱킬로미터 범위에 이르기도 한다. 생태학자가 연구하는 개체군은 종 전체 개체군 중 일부 지역에 국한되어 높은 밀도로 존재하는 집단이나, 전 범위에 걸친 한 종의 모든 개체다. 생태학자들이 개체군을 연구하는 데는 많은 이유가 있다. 개체군의 연구는 멸종위기에 있는 종을 구하거나, 해충 개체군의 조절, 전 범위를 아우르는 개체의 구성을 알아내는 데 매우 중요하다. 그들은 또한 전염병을 이해하고 조절하는 데에도 단서를 제공한다. 결국 환경 변화에 따른 생물학적 다양성과 모든 생물권의 보전은 인간 개체군과 관련된 개체군 문제의 중심이다. 모든 개체군은 몇몇 특성을 함께 공유한다. 첫 번째는 분포이다. 개체군의 분포는 크기와 모양, 그 개체군이 차지하는 지역을 포함한다. 하나의 개체군은 그 안에 사는 개체들이 어떻게 모여 살고 있는지에 대한 공간의 특징적 경향 역시 포함한다. 이것은 또한 그 지역에 사는 각 개체의 수와 면적당 존재하는 개체의 수를 의미하는 밀도에 의해서도 특징지어진다. 개체군의 또 다른 특징으로는 수명, 출생률과 사망률, 집단의 이주율(들어오는 개체와 나가는 개체의 비율), 성장률 등이 있다. 환경은 종의 지리적 분포를 제한한다. 각 생물이 물리학적으로, 해부학적으로 또한 행동학적으로 환경의 변화에 적응하기 위해서 어떤 진화를 했는지가 중요했다. 생물은 체온과 수분 함량을 조절하고 상대적으로 높은 수준의 에너지 섭취를 유지하기 위한 형태로 먹이를 섭취함으로써 환경 안에서의 일시적이고 공간적인 변화에 적응한다. 그러나 생물이 환경 변화에 대해 어떻게 적응할 것인가에 대한 부분에는 한계가 있다. 생명체가 살지 않는 환경은 거의 없지만, 지구의 모든 곳에서 견딜 수 있는 종은 단 한 종도 없다. 몇몇 종에게 어떤 환경은 너무 따뜻하거나, 너무 춥거나, 너무 염도가 높으며, 또는 다른 면에서 적절하지 않다. 생물은 매우 제한된 비율로 에너지를 얻는다. 환경 변화에 적응하기 위해 대사 작용하는 비용은 생물의 에너지 사용에서 너무나 높은 비율을 차지한다. 부분적으로, 이러한 에너지 제한 때문에 물리적인 환경 공간이 개체군의 분포를 제한한다.