2. 생명의 탄생과 진화

지구의 나이는 약 45 억년이며 최초의 생명체는 35~40억년 전으로 추정되고 있다.
최초의 생명체는 단세포로 이루어진 박테리아와 비슷한 것이라고 추정하고 있다. 모든 생명체는 세포로 이루어저 있고 어떤 생명체이던 간에 동일한 화학적 구성물질로 되어있다. 이는 바로 오늘날의 많은 생명체가 단세포 생물에서 분화, 진화되어 왔을 것이라는 강력한 증거가 된다. 최초의 다세포 생물은 해조류와 해면동물이었고 그 후 분화를 거처 자포동물, 극피동물, 절지동물, 연체동물 등이 나타나고 최초의 척추동물인 어류가 나타났다. 물 속에 사는 어류에서 양서류로 진화하였으며 그 후 물을 떠나 최초로 육지에서 살게 된 파충류로 진화하였으며 이들 중의 일부는 하늘을 나는 조류로 진화하였고, 일부는 포유류로 진화하였을 것이라고 학자들은 추정하고 있다. 척추동물 중 포유류는 가장 진화된 동물로서 대부분이 생태계에 있어 먹이사슬의 상층부를 차지하고 있다. 생물진화는 매우 느리게 진행되고 있으며 오랜 시간을 거슬러 올라가 진화의 명확한 유연관계를 규명 하기는 매우 어렵다. 하지만 많은 생물정보가 축적됨에 따라 매우 신빙성 있는 유연관계가 밝혀지고 있다.

[지질연대표]

3. 생물의 분류

가. 분류체계

생물체를 동정, 명명, 분류하는 과학을 분류학(Taxonomy) 이라고 하고 이들의 진화관계를 탐구하는 것을 계통학(Systematics) 이라고 한다. 생물을 분류하는 범주는 일반적으로 계(Kingdom), 문(Phylum)(식물학에서는 Division), 강(Class), 목(Order), 과(Family), 속(Genus), 종(Species), 아종(Subspecies)의 단계로 설정되며 각 단계 밑에는 아문, 아강, 아목 등과 같이 중간단계가 설정된다. 계에 대한 학자들의 의견은 계속 변화되고 있으나 일반적으로 5 분류법에 대해 대부분의 학자들이 동의하고 있는 것으로 알려져있다.

① 모네라계(Monera): 원핵생물 및 박테리아
② 원생생물계(Protista): 대부분의 단세포 원핵생물
③ 균계(Fungi): 대부분 다세포성, 기생 생활형, 부식성 생물
④ 식물계(Plantac): 다세포성 광합성생물
⑤ 동물계(Animalia): 다세포성 동물

계(kingdom)
    문(Phylum)
        아문(Subphylum)
            상강(Superclass)
                강(Class)
                    아강(Subclass)
                        하강(Infraclass)
                            군(Division)
                                목(Order)
                                    아목(Suborder)
                                        상과(Superfamily)
                                            과(Family)
                                                아과(Subfamily)
                                                    족(Tribe)
                                                        아족(Subtribe)
                                                            속(Genus)
                                                                아속(Subgenus)
                                                                    종(Species)
                                                                        아종(Subspecies)

나. 종이란?

생물을 분류하는 항목중에 종(Species)은 생물을 분류하는데 있어 가장 기본적인 분류항목이다.
그렇다면 종이란 무엇을 의미할까? 근대 분류학의 토대를 마련한 사람이 바로 스웨덴의 카를로스 린네(Carolus Linnaeus)이다. 린네는 생물체를 외양에 따라 분류하였는데 이러한 분류법은 대부분의 경우 잘 맞지만 모든 문제를 해결해 주지는 못했다. 그후 1900년대 집단유전학의 발전으로 종간 교배라는 개념을 도입하여 어떤생물이 공유하는 유전자풀을 종을 구분하는 기준으로 삼았다. 즉 생물학자 Mayr는 " 종은 실재로 혹은 잠재적으로 교배가능한 자연 개체군이고 각 개체군은 생식적으로 서로 격리되어있다." 라고 정의하고 있다. 하지만 이 이론 또한 모든 문제를 해결하는 것은 아니었다. 다행히 오늘날은 유전공학의 발전으로 DNA 분석을 통해 보다 정확한 분류체계가 확립되어가고 있다.
그렇다면 지구상에 존재하는 생물의 종 수는 과연 얼마나될까?
최근 학자들의 연구발표에 의하면 식물계와 동물계를 합친 생물종이 870만종에 이른다고한다.(육지동식물650만종, 해양동식물 220만종) 이 중에 분류가 정확하게 이루어진 종은 127만종에 불과하고 육지동식물의 81%, 해양동식물의 91% 가 분류가 되지 않은 미지의 생물이라한다. 생물의 종이 얼마나 다양한지 과히 상상이 가지 않는다. 이와 같이 많은 생물들이 인간의 발견이나 분류에 관계없이 생성과 멸종을 거듭한다고 볼 수 있다. 만물의 영장이라 칭하는 인류의 주소가 바로 여기인 것이다.

4. 동물의 분류

동물의 분류도 위와 같이 분류되는데  이와 같은 단계설정은 동물의 분류상 특정동물의 위치를 보다 명확하게 하기위한 수단이 된다. 동물의 분류는 형태학, 발생학, 화석학 등을 종합하여 이루어지는데 어느 특징들을 기준으로 하느냐에 따라 분류가 달라 질 수가 있다. 화석자료가 많은 척추동물 군은 거의 완전한 계통분류가 되어 있으나 하등동물의 상호관계나 하위의 분류체계는 학자들에 따라 다른 부분이 많다. 생물의 분류는 대단히 복잡하고 어려운 문제 중의 하나로 볼 수 있다. 일반적으로 동물의 문은 약 30개 문으로 분류하며 30개 문중 척삭동물 문은 현생동물 중 가장 다양한 분화를 거처 지구상의 수많은 생태적 지위로 분산되어 있으며 인간과 매우 밀접한 관계를 유지하고 있다. 또한 절지동물문은 곤충을 포함하는 문인데 곤충은 총 동물 약125만 종류 중 3/4을 차지할 정도로 그 종류면에서 우세를 보이고 있는 것으로 알려져있다. 그 외 우리가 흔히 접하는 동물문으로서는 환형동물문(지렁이 등), 연체동물문(달팽이 등), 극피동물문(불가사리 등) 등이 있다.

[동물의 문]

[척삭동물문의 분류]

  

5. 곤충의 분류

가. 곤충의 일반적 특성

(1) 진화와 역사

곤충은 약 3억 5천만년 전 고생대 데본기부터 지구상에 존재했으며 사람의 조상이 200만년~300만년 전으로 추산할 때 곤충은 사람보다 훨씬 전부터 지구상에 살고 있었으며 오늘날까지 진화를 거듭하고 있다고 볼 수 있다. 전 세계에 존재하는 곤충의 종류는 약120만 종류에 달한다고 하며 총 동물 125만에 대해 약3/4을 점유하고 있는 것으로 알려지고 있다. 갑각류가 지배하는 바다를 제외하면 곤충은 수와 종류에서 가히 지구를 지배하는 동물임에는 틀림이 없다. 우리나라에도 약12,000여종이 있는 것으로 알려지고 있는데 이처럼 지구상의 모든 환경에서 잘 적응하며 살고 있으며, 이것은 곤충의 몸의 구조, 날개발달에 의한 공간이동 기능, 다양한 식성의 분화, 불리한 환경에서 휴면, 자기보호수단으로서 형태적 변화나 화학적 방어수단, 화학물질에 의한 통신수단 등을 통해 환경에대한 적절한 대응의 결과로 해석할 수 있으며 그에 따라 번식력이 매우 강하다는 장점으로 이해 된다. 무척추동물 중에 유일하게 곤충만이 날 수 있는 기능이 있다는것은  많은것을 시사해 준다고 볼 수 있다.
생물의 분류는 형태학, 발생학, 화석학 등을 종합하여 이루어지는데 곤충도 마찬가지로 이러한 종합적인 자료를 토대로 추정의 과정을 격는다는 것은 피할 수가 없는 것으로 보인다. 최초에 곤충들이 나타난 시기는 고생대 데본기로 알려져 있으나 주로 날개가 없는 하등곤충류이며 그 후 석탄기에 날개가 있는 고등곤충류가 나타나기 시작했고, 그 후 하루살이, 사마귀, 반시류 등이 나타나 오늘날 완전변태를하는 곤충의 선조형이 출현한 것으로 학자들은 추정하고있다. 그 후 중생대에 이르러 오늘날 볼 수 있는 대부분의 곤충이 나타났고, 신생대에 이르러 지금과 거의 같은 분화를 이루게 되었다고 한다. 가장오래된 곤충화석은 4억년전 톡토기로 알려져있다.



(2) 곤충의 일반적 특징

절지동물문 중 곤충강은 다른 생물과 구분하는 문제에 있어 적어도 몇가지의 특징을 가지고 있다.
성충의 몸은 머리, 가슴, 배의 세 부분으로 되어있으며 머리에는 한쌍의 더듬이가 있고, 가슴에는 3쌍의 다리가 있으며 통상적으로 2쌍의 날개를 가지고 있으나 없는 것도 있다. 이것이 바로 곤충이 가지고 있는 특징중에 다른 생물과 구분할 수 있는 가장 특징적인 요소중의 하나이다. 또한 곤충은 변태를 한다는 점이다. 알(egg), 애벌레(larva), 번데기(pupa), 성충(adult)으로 변태과정을 거친다. 물론 변태를 하지 않는종이 있고, 변태의 형태가 다른 종이 있다. 유충과 성충사이의 변화가 적은 불완전 변태종이 있고, 번데기를 거치는 완전변태종이 있다. 이러한 형태의 변화는 종에 따라 다르며 이러한 일반적인 특징을 벗어나 무수히 다양한 형태로 변화되고 있다.

(3) 생태계의 에너지 흐름으로 본 곤충의 위치

생태계에 흐르는 에너지는 광합성 생물과 같은 독립영양생물에 의해 최초로 이용되어지며 이를 생산자라고 한다.
이러한 생산자의 에너지는 다시 소비자에게 전달된다. 외부의 에너지를 이용할 수 없고 그들이 필요로 하는 유기화합물을 다른 생물체에 의존하는 종속영양생물에게 전달된다.
생태계의 에너지 역학에서 이러한 에너지 전달체계를 영양단계 라고 한다. 이에는 생산자, 소비자, 분해자로 구분할 수 있다. 이러한 과정에서 곤충은 대부분 1차소비자와 2차소비자의 영역내에서 영양을 섭취한다고 볼 수 있다.



나. 곤충의 분류

(1) 절지동물문

곤충은 32개 동물문 중 절지동물문에 속해있다.
절지동물은 지구상에서 가장 다양한 동물로서 알려진종만 하더라도 무려 약 100만종이나 된다고 한다.
절지동물은 여러개의 관절로된 다리를 통해 이동하는 동물이다. 절지동물은 대부분 칼슘염으로된 단단한 키틴질의 외골격을가지고 있어 몸을 보호한다. 단단한 외골격 때문에 절지동물은 성장하면서 계속탈피를 해야한다. 주기적으로 외피를 벗어내고 새로운 외골격으로 갈아입는것이다.

(2) 곤충분류와 동정

생물의 분류법에 대한 기본적인 사항을 위에서 살펴보았다. 
마찬가지로 곤충을 분류한다는 개념은 대단히 어려운 작업중의 하나입니다.
100만종이 넘는 각종 곤충에 대해 자세한 이해는 거의 불가능합니다.
이러한 불가능이 바로 분류학자가 존재하는 의미이기도 합니다.
새로운 종을 분류한다는 뜻은 새로운 종을 발견하여 기록하고 각 종간의 계통진화적인 유연관계를 규명하여 체계화하는 것을 말하며  이를 분류학(Systematics 또는 axonomy)이라 한다. 이러한 분류학은 발생학, 화석학, 생태학, 생화학, 유전학, 형태학, 등을 종합하여 이루어지므로 대단히 복잡하고 고도의 전문성이 요구된다고 볼 수 있다. 따라서 일반인들이 말하는 분류는 기존 분류학자에 의해 이루어진 결과에 대해 동정하는 정도로 볼 수 있으며 분류(Classification) 그 자체를 시도한다는 것은 대단히 어렵다고 볼 수 있다. 동정(Identification)이란 어떤 특정한 생물종이 이미 분류가되어 있는종인지, 아니면 새로운 종인지를 판단하기 위해 기존의 분류자료와 대조하는일로 볼 수 있다. 이러한 과정을 해결하기 위해 많은 생물학자들은 어떤기준을 설정하고 각 생물무리들을 그룹화 시킴으로서 많은 사람들이 이해하기 쉽도록 연구를하고 있는 것입니다. 곤충은 수억년동안 생존해 오면서 환경여건에 따라 수없이 많은 종으로 변화되고, 진화되어 왔는데 이러한 진화의 연결고리를 완전하게 밝혀낸다는 것은 거의 불가능해 보입니다.
어떤 생물종이 가까운 친척관계에 있다면 이를 한속으로 묶고, 몇 개의 속이 생태적으로 비슷하다면 이를 합처 같은과로 묶고, 또다시 몸체의 구조가 비슷한것끼리를 묶어 목, 또는 강으로으로 합침으로서 보다 쉽게 생물을 이해할 수 있도록 체계화하는 것이다.

(3) 곤충강의 분류

곤충을 분류하는 목적은 곤충을 형태학적 및 생물학적으로 공통되는 유사성에 기초하여 종을 확정하는데 있으며, 종을 확정함으로서 곤충을 보다 자세히 이해하려고 한다. 따라서 곤충분류의 기본단위는 바로 종인데 종이란 형태와 생태적습성이 기본적으로 같으며 교미가 가능함으서 후손을 생산할 수 있는 개체군을 뜻한다. 이러한 종을 기초로하여 비슷한 종을 묶어 속으로, 속을 묶어 과로, 과를 묶어 목으로 각각 통합시킨다. 곤충강>목>과>종>아종으로 크게 분류할수 있으며 이러한 분류 사이에 아종, 아속과 상속, 아과와 상과, 아목과 상목등 여러 가지로 세분하기도한다.
각종 곤충은 자연에의한 산물이며  인간이 그들에게 진화와 변화과정에 직접적으로 관여할 수는 없다. 그러나 분류개념은 인간이 만든 기준이므로 학자에 따라 그 기준이 다를 수 있다는 것은 당연한 이치이다. 우리나라에서는 한국곤충학회와 한국응용곤충학회의 주도하에 다음과 같은 분류를 많이 사용하고 있다.

[무시아강과 유시아강]
이는 진화과정상 하등곤충과 고등 곤충으로 구분하기도 합니다.
하등 곤충은 대부분 날개가 없으며 성충이 된 후에도 허물벋기를 하는 경우가 많으며 고등곤충은 성충이 된 후에는 허물벋기를 하지 아니한다. 날개가 없으며 진화 과정상 완전한 곤충으로서의 특성을 갖추지 못하고 있는 톡토기류, 좀류 등을 무시아강으로 분류하고 날개가 발달하여 배에 있던 다리가 퇴화되고 없는 무리들을 유시아강으로 분류한다. 그러나 날개는 원래 2쌍이었으나 뒷날개가 퇴화되고 1쌍만 있는 파리류, 날개가 퇴화되고 없어진 개미과의 일개미류, 벼룩, 이, 등은 비록 날개가 없다 할 지라도 유시아강으로 분류한다.

[고시류와 신시류]
날개는 있으나 뒤쪽으로 젖혀지지 않아 몸의 옆구리에 붙이지 못하는 하루살이나 잠자리 등을 고시류라하고 몸의 옆구리에 붙일 수 있는 종을 신시류라한다.

[내시류와 외시류]
신시류 중에는 완전변태와 불완전변태를하는 종으로 구분할 수 있는데 불완전변태를 하는 종을 외시류, 완전변태를하는 종을 내시류로 분류한다.

[분류예시]

(4) 분류 순의 표시

곤충을 분류하는 순서에 있어 통상적으로 원시형일 경우 상위에 배열하고, 고등 곤충일 경우 하위에 배열하는 것을 원칙으로 하고 있다. 따라서 무시아강은 보다 원시적인 형태로 볼 수 있으며 유시아강은 보다 진화된 형태로 볼 수 있다. 가장 진화되었다고 생각되는 인간의 기준에서 볼 때 불필요하고 비능률적인 형태나 기능을 가지고 있다면 그렇지 않은 곤충보다 덜 진화되었다고 볼 수 있다. 예를 들어 날개가 두쌍이 있는것 보다 한쌍(파리)의 날개로 비행이나 다른환경에 적응하는데 있어 뒤지지 않는다면 그것은 보다 진화된 형태로 볼 수 있다. 만약 곤충이 인간의 두뇌를 가지고 있고 파리처럼 한쌍의 날개로 날아 다닐 수 있다면 어떨까요?  비행기라는 비능율적인 기계를 통해 그들의 수직비행을 따라 잡기에는 너무 초라하겠지요! 31번째에 표시될 보다 진화된 곤충은 과연 무었이 될까요?^^^

(5) 곤충 종의 표시

곤충의 종에 대한 표시는 나라마다 사용하는 언어가 다르므로 다르게 표시된다.
따라서 국제적으로 공통적으로 사용할 수 있는 명칭이 필수적인데 이를 위해 학명을 사용한다.
학명은 국제 명명규약에의해 한개의 종에는 오직 한 개의 학명만을 쓰도록 되어 있는데 이것은 제일먼저 연구발표하여 등록한 것을 기준으로 하도록 되어있다.
학명은 처음에 속명, 다음에 종명, 마지막에 발표한 사람의 이름 즉 명명자의 이름을 표시하록 되어있다. 사람은 Homo Sapiens 라 표시한다. 속명은 Homo이고, 종명은  Sapiens 이다. 그리고 학명은 이테릭체로 쓰도록 되어있다.

가령 예를들어 노린재의 예를 들어보자.

이때 아종일 경우는 종명과 명명자 사이에 아종명이 추가된다. 아종이란 오랜기간을 거치면서 자연환경조건의 영향으로 생김새나 습성등이 기본 종과 차이가 나는 계통들의 개체무리를 말한다. 명명자는 가끔 (  ) 로 별도 표시하기도 한다.
사람의 경우를 예를 들어보자.

끝.