황해는 한국, 북한, 그리고 중국을 접하고 있는 바다인데, 황해 연안을 따라 수원청개구리($\textit{Dryophytes suweonensis}$)라고 불리는 개구리가 살고 있습니다. 그러나 지난 수십 년간의 도시 확장과 농촌 개발로 인해 개체수가 급격히 줄어, 현재 수원청개구리는 대한민국 환경부가 지정한 멸종위기 1급 양서류입니다. 이제 노래하는 수컷은 대한민국에 약 2,000마리 정도에 불과합니다. 인간을 포함한 모든 생물종의 생존은 건강한 생태계에 달려 있습니다. 이 생태계는 다양한 요인들의 복잡한 네트워크로 구성되어 있죠. 수원청개구리를 예로 들어, 생물의 생존에 영향을 미치는 생태계 요인을 알아봅시다. 생태계의 모든 생물은 에너지를 섭취해야 생존할 수 있습니다. 수원청개구리는 먹이를 통해 에너지를 얻죠. 개구리는 보통 움직이는 작은 동물을 먹습니다. 수원청개구리 올챙이는 녹조류를 먹지만, 어른이 되면 작은 곤충을 잡아먹는 포식자가 됩니다. 그렇지만, 동시에 수원청개구리는 더 큰 동물의 먹이가 되기도 합니다. 주로 습지에 사는 백로, 해오라기, 호반새, 유혈목이, 그 외 작은 포유동물의 먹잇감이죠. 그런데 수원청개구리는 다른 개구리도 조심해야 합니다. 청개구리는 수원청개구리를 잡아먹진 않지만, 강력한 경쟁자입니다. 수원청개구리는 종종 청개구리와의 경쟁에 밀려 불리한 조건의 서식지로 밀려나곤 합니다. 생태계는 크게 생물 요인(biotic factors)과 비생물 요인(abiotic factors)으로 구성됩니다. 생물 요인은 살아있는 생명체가 포함됩니다. 비생물 요인은 생물 요인의 생활에 필요한 물리 및 화학적 환경입니다. 수원청개구리, 또 그들의 먹이, 경쟁자, 포식자 모두 생물 요인입니다. 이 생물 요인은 생존에 필요한 물질을 획득하는 방법에 따라 생산자(producers), 소비자(consumers), 분해자(decomposers)로 나눌 수 있습니다. 생산자는 광합성을 통해 물질과 에너지를 스스로 생성하는 생물로, 식물뿐만 아니라 조류(algae), 남세균(cyanobacteria)이 해당됩니다. 소비자는 다른 생물을 먹고 사는 생명체로, 동물과 일부 원생생물 등이 있습니다. 수원청개구리는 소비자에 해당하겠군요. 또, 분해자는 죽은 유기물을 분해해 영양소를 재순환시키는 생명체로 곰팡이, 박테리아 등이 있습니다. 자, 다음으로 생태계의 비생물 요인에 대해 알아봅시다. 비생물 요인은 토양, 온도, 빛, 공기, 물 등이 있습니다. 그런데 이런 비생물 요인도 수원청개구리가 생활하는데 중요할까요? 토양은 암석의 풍화와 생물의 활동으로 형성됐고, 무기물과 유기물로 구성되어 있습니다. 육상 생태계의 생물은 이 토양에 의존해 살아가죠. 수원청개구리도 마찬가지입니다. 이들은 주로 토양 위에서 활동하지만, 월동 또는 휴식을 위해 토양 속으로 들어갑니다. 지구의 생명체는 특정 온도 범위에서만 활동할 수 있습니다. 즉 온도는 생명체가 활동할 수 있는 장소와 시기를 제한하죠. 온도가 너무 높으면 세포 내의 단백질이 변성되고, 반대로 너무 낮으면 세포가 파괴됩니다. 그래서 대부분 생명체는 체온 조절이 가능한 범위 내에서 분포합니다. 수원청개구리도 온도와 빛의 영향으로, 초봄부터 늦가을까지 활동합니다. 또한 온도는 수원청개구리의 대사 속도, 체온 조절, 수분 증발과 같은 생리적 과정, 성장과 발달에도 영향을 미칩니다. 햇빛의 양은 수면, 먹이 섭취, 호르몬 분비 등 다양한 생리적 과정에 영향을 줍니다. 수원청개구리는 주로 밤에 활동하고, 낮에 휴식을 취합니다. 빛은 특히 수원청개구리의 먹이에 중요한 영향을 미칩니다. 이들의 먹이인 작은 동물들이 결국 식물을 먹고 살기 때문이죠. 이처럼 빛은 생태계에 존재하는 대부분의 생명체에게 궁극적인 에너지원입니다. 생산자는 빛을 이용한 광합성으로 생태계에 필요한 영양물질과 에너지를 생성합니다. 만약 빛이 없다면 광합성을 하는 생산자와, 이들에 의존해 사는 소비자와 분해자도 사라질 것입니다. 즉 빛이 없다면 수원청개구리도 지구에서 생존할 수 없습니다. 공기도 반드시 필요합니다. 공기는 대기압을 형성해 물을 액체 상태로 유지하고, 기상 현상을 일으킵니다. 수원청개구리는 공기 중의 산소로 호흡하고, 이때 생성된 에너지를 대사활동에 이용할 수 있죠. 이 방법은 대부분의 생물이 에너지를 획득하는 방법입니다. 생산자는 공기의 이산화 탄소를 이용해 광합성하고, 수원청개구리는 결국 광합성으로 얻는 에너지를 이용합니다. 이처럼 공기의 여러 기체는 생물학적, 지구화학적 순환으로 물질을 재분배하는 데 중요합니다. 생명체의 대사 과정은 물이 없으면 생각할 수 없습니다. 수원청개구리는 유생 단계에서 발달할 때도, 어른이 되어 활동할 때에도 물이 필수적입니다. 물은 다양한 물질을 용해시킬 수 있는 매우 우수한 용매입니다. 세포 내에서 끊임없이 일어나는 생화학 반응을 비롯하여, 광합성, 호흡, 단백질 합성 등 모든 대사 과정에서 물은 반응물로 또는 생성물로 작용하죠. 물은 세포의 형태를 유지해 생명체의 구조적 안정성에도 기여합니다. 이외에 체액의 균형을 유지하거나, 노폐물을 배출하는 데도 중요합니다. 생물 요인과 비생물 요인은 서로 상호작용하며 생명체가 살 수 있는 안정적인 환경을 만듭니다. 잘 작동하는 생태계 내에서 수원청개구리는 먹이도 찾고, 악천후도 피하고, 쉼터도 구합니다. 또 포식자도 피하고, 배우자도 찾고, 번식도 할 수 있죠. 지구의 다른 생명체도 생태계에서만 생존할 수 있습니다. 그리고 잘 작동하는 생태계는 생물 요인과 비생물 요인이 서로 원활하게 상호작용할 때 가능합니다. 이런 이유로 빛과 공기도 생태계의 필수불가결한 요인입니다.