미시 세계의 플랑크톤 3차원 이미지를 보다

(Structures of coccospheres by three-dimensional X-ray coherent diffraction imaging carried out at the ESRF, the European Synchrotron.(A) SEM image of G. oceanicaRCC1314. (B) 3D-CXDI view of G. oceanicaRCC1314. (C) 3D-CXDI views of six other coccospheres. Scale bar = 1μm. Credit: Thomas Beuvier, ESRF, IMMM, CNRS UMR 6283, Le Mans Université)

 인편모조류(Coccolithophores)는 바다에 흔한 해양 식물성 플랑크톤의 일종으로 독특하게 생긴 탄산 칼슘 (CaCO3) 외골격을 만드는 것으로 유명합니다. 인편모조류가 죽은 후에는 이 단단한 껍데기와 함께 탄소를 바다 밑으로 이동시키는 역할을 하기 때문에 탄소 순환에서 매우 중요한 역할을 하는 생물이기도 합니다. 현재 지구 대기 중 이산화탄소가 계속해서 증가하고 있기 때문에 인편모조류에 대한 과학자들의 관심은 매우 높습니다. 

 인편모조류에 대한 논쟁 중 하나는 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 따른 해양 산성화가 이들에 미치는 영향입니다. 기본적으로 식물성 플랑크톤이기 때문에 이산화탄소가 많다는 점 자체는 유리할 것 같지만, 이달의 외골격은 산성에 취약하므로 해양 산성화가 악영향을 미치게 됩니다. 

 프랑스 국립 과학원 (CNRS)의 과학자들은 유럽 싱크로트론 방사선 시설(ESRF)의 coherent X-ray diffraction imaging technique을 이용해 작은 단세포 생물인 인편모조류의 3차원 이미지를 촬영했습니다. 역대 가장 작은 3차원 CT라고 할 수 있는 이 입체 이미지를 통해 과학자들은 해양 산성화가 인편모조류에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있습니다. 참고로 대부분의 외골격이 5-7마이크로미터 크기라 이를 이렇게 고해상도 이미지로 촬영하는 일이 매우 큰 기술적 도전이었습니다. 아마도 가장 작은 골격 3D 이미지가 아닐까 생각합니다. 

 참고 

T. Beuvier et al, X-ray nanotomography of coccolithophores reveals that coccolith mass and segment number correlate with grid size, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-08635-x 

 https://phys.org/news/2019-02-smallest-skeletons-marine-world-d.html#jCp