생물의 분류와 계통수
(1) 분류의 개념: 공통된 특징을 바탕으로 생물을 여러 무리로 나누는 것이며, 생물들 사이의 계통을 밝히는 것이 목적이다.
(2) 종의 정의와 학명
① 종(생물학적 종)의 정의: 생물 분류의 가장 기본이 되는 분류군이다. 다른 종과 생식적으로 격리된 자연 집단으로 같은 종의 개체 사이에서는 생식 능력이 있는 자손이 태어난다.
종의 개념
- 형태학적 종: 린네에 의해 체계화된 것으로, 형태와 구조가 비슷하여 다른 개체들과 구별되는 개체들의 무리이다.
- 생물학적 종: 다른 종과 구별되는 공통적인 특징과 생활형을 가지고 서로 교배하여 생식 능력이 있는 자손을 낳을 수 있는 무리를 뜻하며, 생식적 격리를 중요시한다.
- 인위적인 환경에서 암말과 수탕나귀의 교배로 노새가 태어나는데, 노새는 자연 상태에서 자손을 낳을 수 없는 종간 잡종이다. 따라서 말과 당나귀는 서로 다른 종으로 분류된다.
② 학명: 국제적으로 통용되는 생물의 이름이며, 국제명명규약에 따라 정해져야 인정을 받는다.
- 린네에 의해 제시된 이명법을 사용하며, 라틴어 또는 라틴어화하여 이탤릭체로 기록한다.
- 이명법: 속명과 종소명으로 구성되며, 종소명 뒤에 명명자의 이름을 쓴다. 속명의 첫 글자는 대문자로, 종소명의 첫 글자는 소문자로 표기하며, 명명자는 생략할 수 있다.
(3) 분류 단계
① 가까운 공통 조상을 공유하는 생물들은 좁은 범위에서 분류군을 형성하며, 더 먼 공통 조상을 공유하는 생물들은 좀 더 넓은 범위에서 분류군을 형성한다.
② 분류군의 범위를 넓혀 가면서 종, 속, 과, 목, 강, 문, 계, 역과 같은 8개의 분류 단계로 배정할 수 있으며, 계층적인 생물 분류는 생물의 유연관계에 기초하여 이루어진다.
(4) 계통수
① 생물의 계통을 나뭇가지 모양으로 나타낸 그림으로 공통 조상에서 유래한 공통된 특징을 이용하여 작성한다.
② 계통수 작성에는 생물의 형태와 발생, DNA의 염기 서열 등 진화 과정을 보여 주는 다양한 형질이 이용된다.
③ 계통수를 통해 생물 사이의 유연관계와 진화 경로를 쉽게 파악할 수 있다.
계통수
분류 체계
(1) 분류 체계: 다양한 종을 비교하여 계통적으로 관련 있는 종끼리 묶어 체계적으로 정리한 것으로 생물의 진화적 유연관계를 반영하고 있다.
(2) 분류 체계의 변화: 초기에는 형태와 구조의 유사성을 중심으로 이루어져 진화적 관계가 반영되지 않았으나 최근의 분류 체계는 진화적 관계를 더욱 명확하게 반영한다.
① 2계 분류 체계: 생물을 식물계와 동물계로 구분하였다.
② 3계 분류 체계: 현미경의 발달로 미생물이 발견되면서 식물계, 동물계 중 어디에도 속하지 않는 생물종들을 묶어 원생생물계로 분류하였다.
③ 5계 분류 체계: 전자 현미경의 발달로 핵막이 없는 원핵생물계가 원생생물계에서 분리되었고, 생물의 영양 방식을 고려하여 식물계에서 균계를 분리하였다.
④ 3역 6계 분류 체계: rRNA의 염기 서열을 이용하여 작성한 계통수를 근거로 세균역, 고세균역, 진핵생물역의 3역과 진정세균계, 고세균계, 원생생물계, 식물계, 균계, 동물계의 6계로 분류하였다. 오늘날에는 이 분류 체계가 널리 받아들여지고 있다.
5계 분류 체계와 3역 6계 분류 체계 비교
(3) 3역 6계 분류 체계
① 3역의 특징
② 6계의 특징
③ 3역 6계 분류 체계의 계통수 분석
- 모든 생물의 공통 조상에서 고세균역과 진핵생물역의 공통 조상과 세균역이 먼저 나누어졌으며, 이후 고세균역과 진핵생물역의 공통 조상에서 고세균역과 진핵생물역이 갈라져 나왔다.
- 진핵생물역에서 곰팡이, 버섯 등이 속하는 균계는 최근에 식물계보다 동물계와 유연관계가 가깝다는 것이 밝혀졌다.
식물의 분류
(1) 식물계의 특징
① 주로 육상에서 생활하는 다세포 진핵생물이다.
② 엽록소 a, 엽록소 b, 카로티노이드 등의 광합성 색소가 있으며, 광합성을 하여 유기물을 생산하는 독립 영양 생물이다.
③ 세포막 바깥에는 셀룰로스 성분의 세포벽이 있다.
④ 잎에 있는 큐티클층은 수분 손실을 막고, 기공은 기체 교환에 따른 수분 손실을 최소화한다.
(2) 식물계의 분류
관다발의 유무, 종자의 유무 등에 따라 분류할 수 있다.
① 비관다발 식물(선태식물)
- 최초의 육상 식물로, 수중 생활에서 육상 생활로 옮겨 가는 중간 단계의 특성을 나타낸다.
- 관다발이 없어 관다발을 통한 물과 양분의 수송이 이루어지지 못하므로 물기가 마르지 않는 습한 곳에서 서식한다.
- 포자로 번식하며, 우산이끼, 솔이끼, 뿔이끼 등이 있다.
② 비종자 관다발 식물
- 뿌리, 줄기, 잎의 구분이 뚜렷하고, 관다발을 가지고 있다.
- 관다발에는 형성층이 없고, 헛물관과 체관을 가지고 있다.
- 그늘지고 습한 곳에 서식하며, 포자로 번식한다.
- 석송식물문과 양치식물문으로 분류하며, 석송, 고사리, 고비, 쇠뜨기 등이 있다.
③ 종자식물
- 육상 생활에 가장 잘 적응한 식물 무리로 식물 중 가장 많은 종을 포함한다.
- 뿌리, 줄기, 잎의 구분이 뚜렷하고, 관다발이 잘 발달하였다.
- 종자로 번식하며, 종자는 단단한 껍질에 둘러싸여 있다.
- 씨방의 유무에 따라 겉씨식물과 속씨식물로 구분된다.
외떡잎식물과 쌍떡잎식물의 비교
동물의 분류
(1) 동물계의 특징
① 세포벽이 없는 다세포 진핵생물로 종속 영양 생물이다.
② 다양한 운동 기관을 이용하여 장소를 이동하며, 먹이를 섭취하여 살아간다.
③ 대부분 감각 기관과 운동 기관이 발달해 있어 주위의 환경 변화에 빠르고 적극적으로 반응한다.
(2) 동물계의 분류 기준
① 몸의 대칭성에 따른 분류
- 방사 대칭 동물: 감각 기관이 온몸에 고르게 분포해 있어서 모든 방향에서 오는 자극에 반응한다.
- 좌우 대칭 동물: 머리와 꼬리, 앞과 뒤, 등과 배의 방향성이 나타나며, 몸의 앞쪽에 감각 기관이 집중되어 있다.
② 배엽의 수에 따른 분류
- 무배엽성 동물: 배엽을 형성하지 않는다. 해면동물
- 2배엽성 동물: 외배엽과 내배엽만을 형성하며, 몸이 방사 대칭이다. 자포동물
- 3배엽성 동물: 외배엽과 내배엽 사이에 중배엽을 형성하며, 몸이 좌우 대칭이다. 편형동물, 연체동물, 환형동물, 선형동물, 절지동물, 극피동물, 척삭동물
③ 원구와 입의 관계에 따른 분류: 3배엽성 동물은 초기 발생 과정에서 원구의 발생 차이에 따라 선구동물과 후구동물로 분류한다.
④ DNA의 염기 서열을 이용한 분류: DNA의 염기 서열을 이용하여 작성된 계통수에 따라 선구동물은 촉수담륜동물과 탈피동물로 분류한다.
- 촉수담륜동물: 호흡과 먹이 포획에 이용되는 촉수관을 가지거나 담륜자(트로코포라) 유생시기를 갖는다. 예) 편형동물, 연체동물, 환형동물
- 탈피동물: 성장을 위해 탈피를 하는 동물이다. 예) 선형동물, 절지동물
(3) 동물의 계통수
① 해면동물은 대칭성이 없으며, 포배 단계에서 발생이 끝나 배엽을 형성하지 않는다.
② 배엽을 형성하는 동물 중 자포동물은 방사 대칭이며 2배엽성 동물이다.
③ 좌우 대칭 동물은 모두 3배엽성이며, 3배엽성 동물은 선구동물과 후구동물로 분류한다.
④ 선구동물은 촉수담륜동물(편형동물, 연체동물, 환형동물)과 탈피동물(선형동물, 절지동물)로 구분하며, 후구동물에는 극피동물과 척삭동물이 있다.
(4) 9개 동물문의 특징
척추동물의 특징 비교
참고자료: EBS 수능특강 생명과학2
