환경지질연구정보센터

최근의 10년이 채 안된 기간에 새로운 학문분야인 ‘geobiology’ 즉 ‘지구생물학’관련 연구논문의 발표가 급속히 증가되고, 지구생물학 관련학회가 창립되었으며, 학회지가 발행되면서 지구생물학이라는 학문분야가 새로이 자리를 잡게 되었다. 그렇다면 지구생물학은 과연 어떤 학문이며, 어떠한 학문적인 매력을 가지고 있는가?

지구생물학에서는 지구를 하나의 시스템으로 간주하고, 생명체를 이 시스템의 한 구성요소로 이해한다. 시간 및 공간에 걸쳐서 생물은 지구의 변화에 영향을 미치며, 지구의 환경변화에 따라 역시 생물계가 변화한다. 비록 지구생물학이 새롭고 또 아직 그리 알려지지 않은 분야이지만, 지구생물학의 학문적인 목표는 초기 지질학자들의 주요 연구초점이 되었다. James Hutton은 1788년에 유기물과 지질현상과의 상호작용에 관해 고찰한 바 있으며, 생물이 지구의 변화에 어떤 영향을 미치는지에 대해서 기술한 바 있다. 이후의 과학자들은 그의 생각이 옳았음을 입증하였으며, 오늘날, 지구생물학은 크게 확장되고 일반화되었다.

이와 같은 현상에 대한 한 가지 원인으로는 과학 자체의 발달을 들 수 있다. 지난 한 세기 동안, 자연의 법칙과 자연의 변화에 대한 지식이 증가됨에 따라 여러 가지 새로운 학문분야가 분화되었다. 이와 같은 다양화는 기술의 진보에 의해 힘입은 것이다. 오늘날, 지구는 전체의 개념에서 이해되고 있으며, 우리들은 이 전체 체계 내에서의 여러 현상들의 상호작용 및 복잡성을 이해하기 위하여 노력하고 있다. 이와 같은 우리의 새로운 지식의 증가와 첨단기술장비의 발달에 의해, 우리는 보다 적절한 과학적인 접근방법을 찾고자 노력한다. 복잡한, 그러나 하나의 통일된 전체 체계를 가지는 지구는 전체적인 체계를 이해코자 하는 학제간 연구에 의해 이해될 수 있다. 이에 대한 연구방법은 학문의 분화가 아니라, 서로 다른 학문분야의 융합이며, 지구생물학은 이와 같은 현대 연구경향의 한 예이다.

지구생물학은 과학발달의 한 예일 뿐만이 아니라, 현대 사회가 요구하는 학문분야의 하나이기도 하다. 지구생물학에는 세 개의 영역이 포함된다:

1) 전지구적인 규모의 환경문제를 이해하고, 이를 바탕으로 미래에 일어날 환경재해를 예측하는 연구
2) 지구의 역사를 복원하여, 생물과 환경의 상호작용 결과를 분석하는 연구
3) 지구상에 발달한 외계 행성과 유사한 환경을 연구하여 외계를 탐사하는 연구

지구체계 내에서의 생물의 복잡한 상호작용 특성을 이해하기 위해서, 지구생물학자들은 서로 다른 시간 및 공간의 규모로 일어난 생물학적 현상과 지질학적 현상을 복합적으로 이해하여야 한다. 즉 지구생물학자들은 현재 및 과거의 거시적 및 미시적 변화를 조사해야 한다. 이와 같은 지구생물학의 복합적인 연구특성에 따라, 지구생물학의 연구에는 모체가 되는 생물학 및 지질학의 근본적인 개념이 함께 포함되어 있다.

생물학과 지질학은 기초과학의 한 분야이다. 전통적으로, 이 두 학문의 목적과 방법론은 서로 다른 바탕을 가지고 있으며 중첩되는 부분이 많지 않다. 지구생물학은 이 두 학문분야를 바탕으로 발전된 것으로 지구생물학의 기본적인 연구체계는 그림 1과 같다. 생물학과 지질학의 핵심적인 연구개념이 지구생물학 내에서 바뀌지는 않으며, 그대로 존속된 가운데에 지구생물학의 기초개념으로서의 역할을 담당한다.

그림 1. 지구생물학의 연구체계(Noffke, 2005).

결론적으로. 지구생물학이라는 학문분야는 지질학과 다른 학문분야와의 결합에 의해 성공적인 결과를 낳은 바 있는 지구물리학, 지구화학, 지구수학과 같은 개념의 학문융합의 속성을 가진다. 지구생물학은 여러 가지 방식으로 지질학과 생물학의 다양한 세부 분야를 다루며, 생물지구화학자, 고생물학자. 생물광물학자, 지구미생물학자 등 여러 학문분야의 연구자들에게 미래의 연구방향을 제시하는 데에 좋은 조언자가 될 수 있을 것이다.

참고문헌
Noffke, N., 2005, Geobiology?a holistic scientific discipline. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 219, 1-3.