리서치 하이라이트

개체 대사과정 분석을 통한 생태계 전체 분석

Nature 423, 6940

지난 1997년 Geoffrey West, Jim Brown, 그리고 Brian Enquist는 ‘서로 다른 시간 및 공간적 단위에서 일어나는 생물학적 현상을 서로 연관시킬 것인가?’라는 생물학 분야에서 오랫동안 제기되어온 문제를 설명하기 위한 모델을 개발하였다. 이들이 제안한 일반 모델에서는 많은 자연 시스템에서 볼 수 있는 1/4 힘 척도의 원인을 설명하고 있다. 척도 법칙(scaling law)은 식물 종을 연관시키거나 세포에서부터 식물 개체, 더 나아가 생태계에 이르는 기능을 볼 때 유용하게 사용되었다. Enquist와 그의 공동 연구원들은 최근 발표한 논문에서 서로 다른 기후 조건에서 개체와 생태계를 조절하는 것이 무엇인가를 이해하기 위해 한 개체의 대사(metabolism)와 생태계를 서로 정렬시켰다. 이 연구결과에서 얻은 데이터는 전세계에 흩어져 있는 약 200 여 개의 마이크로 기상관측 타워(micrometorological tower)가 설치된 지점으로부터 수집된 토양 생태계와 대기 사이의 이산화탄소, 물 입자, 그리고 에너지 교환에 대한 데이터는 FLUXNET에서 얻을 수 있다. Enquist의 연구팀에서 제시한 모델에서는 대사과정에서 일어나는 반응의 동력학과 한 개체에서 이용하는 자원을 비례적으로 증가시켜서 패러독스에 대한 의문을 풀어나가고 있다. 각 지점 간의 연간 이산화탄소 흐름의 변동량은 그 지점의 고도나 평균 온도에 큰 영향을 받지 않았다. 따라서 대기와 생물권 사이의 에너지 및 물질 흐름에 대한 정량 측정이 실시될 것이다.