(Bathymodiolus-mussels and other inhabitants of hydrothermal vents at the Mid-Atlantic Ridge off the coast of the Azores. Credit: MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, University of Bremen)
햇빛이 전혀 닿지 않는 깊은 심해 열수 분출공에는 지각에서 나오는 화학 에너지를 이용해서 살아가는 생물들이 번성하고 있습니다. 이들은 광합성 대신 화산 활동에 의한 화학 물질을 분해해 에너지를 얻거나 혹은 에너지로 살아가는 동물을 잡아 먹으면서 독자적인 생태계를 유지해 나갑니다. 흥미로운 사실은 많은 동물들이 직접 화학물질을 대사할 수 없기 때문에 공생 미생물에서 에너지를 얻는다는 것입니다. 관벌레나 이 환경에 적응한 독특한 홍합인 바티모디올루스 심해 홍합 (Bathymodiolus-mussels) 그 대표적인 생물입니다.
막스 플랑크 연구소의 레베카 앤소지 및 니콜 듀블리어, 그리고 비엔나 대학의 질리안 페터센 (Rebecca Ansorge and Nicole Dubilier from the Max-Planck-Institute for Marine Microbiology in Bremen and Jillian Petersen from the University of Vienna)이 이끄는 독일 호주 과학자 팀은 열수 분출공에서 살고 있는 홍합의 공생 미생물의 다양성을 연구했습니다.
이 미생물은 홍합의 아가미에서 살아가면서 화학물질을 대사하는데, 흥미로운 사실은 한 종류가 아니라는 것입니다. 연구팀은 하나의 홍합에서 16개의 서로 다른 균주를 발견했습니다. 연구팀에 따르면 이런 다양한 균주가 홍합의 환경 적응력을 높이는데 크게 기여합니다.
열수 분출공이라고 해서 모두 같은 종류의 화학물질과 온도를 지닌 것은 아닙니다. 또 기본적으로 지질활동에 위한 것이기 때문에 시기에 따라 활동성이 변하거나 생성과 소멸이 일어날 수 있습니다. 따라서 홍합 역시 다양한 환경에 적응할 필요가 있는 것입니다.
공생 미생물의 중요성은 최근 관련 연구를 통해 많은 사실이 밝혀지고 있습니다. 공생 미생물에 에너지 공급을 의존하는 동물의 경우 그 중요성은 생존에 절대적일 수밖에 없습니다. 이번 연구는 생물 연구에 있어 공생 미생물의 중요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다.
참고
Rebecca Ansorge et al. Functional diversity enables multiple symbiont strains to coexist in deep-sea mussels, Nature Microbiology (2019). DOI: 10.1038/s41564-019-0572-9
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