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- 플랑크톤이라는 단어는 그리스어에서 유래, "표류하다" 또는 "방황하다" 의미
- 지구 대기에 있는 산소의 약 70%가 바다의 식물성 플랑크톤에 의해 생성되는 것으로 추정
- 평균적으로 우리가 숨 쉬는 산소 분자 2분의 1은 해양 식물성 플랑크톤에서 나온다.

슈퍼 히어로 플랑크톤 ; 지상 생활의 기초

플랑크톤 없이는 생명도 없다. 전 세계 바다에 떠다니는 식물성 플랑크톤은 산소를 생성하고 바다에 영양을 공급한다. 작은 "슈퍼 히어로"는 기후 변화의 위험에서 살아남을 수 있을까? 그리고 그들의 특성이 독성 녹조의 형태로 이어지면 어떻게 될까? 

▲ 플랑크톤 – 물 속에서 매우 다양하게 생명을 주는 생물. © Nadeau et al./ Astrobiology/ CC-by-4.0

아무리 작은 플랑크톤이라도 지구와 인류에게 주는 혜택은 막대하다. 플랑크톤은 우리의 공기에 매 순간 산소 분자를 제공하고 바다의 거의 모든 먹이 사슬의 기초를 형성한다. 도대체 작은 슈퍼 히어로들은 어떻게 이 모든 일을 해낼까? 그들이 그들의 사악한 면모를 보여주고 우리에게 유독한 조류의 융단을 만들면 어떻게 될까? 플랑크톤은 지구 온난화에 얼마나 잘 대처하고 있을까?

눈에 띄지 않는 생명 주는 자: XXS 사이즈 산소 생성기

바다는 생명으로 가득 차 있다. 밝은색의 산호초, 위험한 상어, 장엄한 고래. 그러나 처음부터 이러한 다양성을 가능하게 하는 작은 생물체인 플랑크톤은 너무 쉽게 간과된다. 플랑크톤은 바다의 복잡한 먹이 사슬의 시작 부분에 있다. 하지만 정확히 무엇을 의미할까?

작은 동물과 식물

플랑크톤이라는 단어는 그리스어에서 유래했으며 "표류하다" 또는 "방황하다"와 같은 것을 의미한다. 우리가 플랑크톤이라는 용어로 그룹화하는 생물은 바다, 호수 및 강물에서 대체로 수동적으로 표류한다. 활발하게 헤엄치거나 부력을 바꾸는 종도 있지만, 그들 역시 적어도 해류와 독립적으로 움직일 수는 없다.

플랑크톤의 크기는 지름이 수 마이크론에 불과한 박테리아에서 무게가 몇 킬로그램인 해파리까지 다양하다. 플랑크톤은 크게 식물성 플랑크톤(Phytoplankton)과 동물성 플랑크톤(Zooplankton)으로 나눌 수 있다. 동물성 플랑크톤 내에는 크릴새우, 해파리, 화살벌레, 요각류 등 플랑크톤(홀로플랑크톤: Holoplankton)으로 평생을 보내는 동물들이 있다. 다른 동물들은 물고기나 게의 유충과 같이 삶의 일부만을 플랑크톤(메로플랑크톤:Meroplankton)으로 한다.

▲ 동물성 플랑크톤에는 게 유충과 작은 게가 포함된다. © Matt Wilson/Jay Clark, NOAA NMFS AFSC

바다의 산소

동물성 플랑크톤은 식물성 플랑크톤을 먹는다. 식물성 플랑크톤은 육상 식물처럼 광합성을 하기 때문에 영양가 있는 간식이 된다. 작은 플랑크톤 조류는 햇빛, 이산화탄소 및 물을 사용하여 유기물과 산소를 ​​생성한다. 산소는 먼저 물속으로 들어가고, 거기에서 바다 표면으로, 마지막으로 공기 속으로 들어간다.

레스터 대학의 Yadigar Sekerci와 Sergei Petrovskii는 "지구 대기에 있는 산소의 약 70%가 바다의 식물성 플랑크톤에 의해 생성되는 것으로 추정된다"고 설명했다. 보다 수동적인 추정치는 50%를 가정한다. 어느 쪽이든 평균적으로 우리가 숨 쉬는 산소 분자 2분의 1은 해양 식물성 플랑크톤에서 나온다.

20억 년 전 식물성 플랑크톤의 광합성으로 지구의 대기에 산소가 풍부해지면서 동물의 다양성이 가능해졌다. 이 장점은 특히 청록색 조류 또는 시아노박테리아에 기인한다. 이름에서 알 수 있듯이 실제로는 식물이 아니라 박테리아이다. 광합성 능력으로 인해 여전히 식물성 플랑크톤의 네 가지 주요 그룹 중 하나로 간주된다.

▲ 식물성 플랑크톤에는 (왼쪽부터) 시아노박테리아, 규조류, 조개류, 녹조류 및 석회질 조류가 포함된다(축소되지 않은 그림). © NASA Earth Observatory, Sally Bensusen/ NASA EOS Project Science Office

대가족

이러한 주요 그룹 중 두 번째 그룹은 소위 규조류를 형성한다. 그들은 이산화규소로 만든 섬세하고 유리 같은 케이스를 가지고 있다. 이 쉘은 원형, 삼각형, 막대 모양 또는 호 모양일 수 있다. 규조류는 전 세계 광합성의 약 25%를 담당한다.

식물 플랑크톤의 또 다른 그룹은 기갑 편모 또는 와편모류이다. 그들은 표면에 있는 실모양의 구조인 편모의 도움으로 움직일 수 있다. 기갑 편모는 광합성을 통해 영양분을 얻을 뿐만 아니라 다른 식물성 플랑크톤도 먹는다. 식물성 플랑크톤의 네 가지 범주 중 마지막 범주는 석회질 조류 또는 coccolithophores이다. 그들의 몸은 탄산칼슘 혈소판 공으로 둘러싸여 있다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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