식물플랑크톤의 종류 1-돌말류

충남대학교 자연과학대학

해양환경과학과

명예교수 박 철

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식물플랑크톤의 종류는 핵막이 없는 원핵생물(박테리아 종류)부터 핵막이 있는 진핵생물에 이르기까지 매우 다양하다. 우리나라에서 가장 흔한 두 종류 중 하나를 소개하고자 한다.

돌말류

돌말류 혹은 규조류라 불리우는 식물플랑크톤은 우리나라 주변 바다는 물론 세계 어느 곳에서나 가장 흔하게 볼 수 있는 종류이다. 이들은 마치 유리접시 두 개가 위 아래로 포개져있는 형태를 띠고 있으며 외부 골격은 펙틴질의 세포벽에 규산질(SiO₂)이 합쳐진 형태로 단단한 피각(frustule)을 이루고 있고 이들은 모래의 주성분인 규소 성분을 필요로 한다. 광합성을 통해 새로운 물질을 만들어 내면 그 크기가 커지지 않고 둘로 나뉘어(분열하여) 새로운 2개의 세포가 된다. 이들은 하나의 세포가 곧 생물체인 단세포 생물이므로 세포의 수가 증가는 것이다. 그런데 세포들이 분열하여 새로운 세포가 만들어질 때는 항상 기존 겉껍질의 안쪽에 새로운 규산질 피각이 만들어지기 때문에 분열이 계속되면 점점 그 크기가 줄어들게 된다. 이 피각안의 세포질에는 다른 생물세포들과 마찬가지로 핵, 엽록체, 미토콘드리아 등 세포 내 소기관(cellular organelle)이 있어 생물로 기능하게 한다.

<그림 1> 해양 식물플랑크톤 중 돌말류

주로 이분법의 무성생식으로 증식하는 돌말류는 여러 번의 분열이 진행되면, 그 크기가 점점 작아져 생물로 기능하기 어려운 상태가 되는데. 이때 이들은 증대포자(auxospore)라는 것을 만들어 원래의 크기로 돌아간다.

식물플랑크톤이 빛을 이용하여 새로운 유기물질을 합성할 때 단백질이나 인지질, ATP들의 합성을 위해 필요한 원소들이 질소(N), 인(P) 등이다. 이렇게 식물의 성장에 필요한 N, P, Si 등의 원소를 영양염이라하며 식물성플랑크톤의 분열과 성장에 반드시 필요한 것은 빛과 영양염이다. 수온이 낮아지거나 영양염이 고갈되고 빛이 약해지는 등 주위 환경이 나빠지면 원래의 피각과는 다른 두꺼운 피각을 형성하고 세포질이 응화되어 무거워져 바닥에 가라앉아 대사작용을 중지하는 일종의 동면상태가 되기도 한다. 이런 상태의 세포를 휴면포자(resting spore)라고 하며 휴면포자는 주위 환경이 다시 좋아지면 발아하여 원래의 기능을 회복한다.