(The white squat lobsters of the species Munidopsis alvisca feed on dead animals, but also on bacterial biofilms. Credit: Andreas Teske)
수천 미터 깊이의 심해 바다 밑은 대부분 춥고 어두운 환경입니다. 하지만 예외는 있습니다. 심해저 곳곳에 오아시스처럼 섭씨 수백도의 고온 열수가 분출되는 열수 분출공(hydrothermal vent)이 존재합니다.
열수 분출공 주변은 고온 고압 환경인데다 열수에 포함된 황화합물처럼 유독한 물질 때문에 생명체가 살기에 적합하지 않은 환경 같지만, 사실은 이 환경에 적응해 진화한 생물이 빽빽하게 존재하고 있습니다. 열수에 포함된 미네랄에서 에너지를 얻는 미생물과 이를 기반으로 한 생태계가 존재했던 것입니다.
독일 올덴부르크 대학의 야니나 레인베르커와 토스텐 브린호프 교수 (Janina Leinberger and Prof. Dr. Thorsten Brinkhoff from the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) of the University of Oldenburg)는 캘리포니아만 앞바다에 있는 열수 분출공에 서식하는 스쿼트 랍스터(galatheid squat lobster, Munidopsis alvisca)와 그 껍데기에 살고 있는 미생물의 공생 관계를 연구했습니다.
온몸이 흰색인 스쿼트 랍스터는 이름과 달리 랍스터와 거리가 있는 갑각류이지만, 생김새는 랍스터와 비슷합니다. 이들은 캘리포니아 열수 분출공 주변에 가장 흔한 동물 중 하나로 그 껍데기 위에는 황이나 메탄을 산화시켜 에너지를 얻는 미생물의 군집이 있습니다.
과학자들은 이 미생물과 스쿼트 랍스터가 서로 공생 관계라고 생각하고 있지만, 구체적으로 뭘 어떻게 공생하는지는 몰랐습니다. 왜냐하면 미생물이 홍합이나 튜브 벌레처럼 체내에 공생하면서 영양분을 제공하는 게 아니리 표면에 살고 있기 때문입니다.
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연구팀은 이 미생물이 어떤 방법으로든 영양분을 제공하거나 혹은 스쿼트 랍스터에 해로운 황화합물을 분해한다고 보고 연구를 진행했습니다. 연구팀은 잠수정 을 타고 2000m 아래 바다로 내려가 스쿼트 랍스터 10마리를 채취해 미생물을 조사했습니다.
연구팀에 따르면 이 미생물들은 서로 거의 비슷했습니다. 미생물이 얻는 이점은 스쿼트 랍스터에 올라타 물의 흐른이 빠른 장소에서 적당한 위치에 고정되어 있을 수 있다는 것입니다. 반대로 스쿼트 랍스터의 이득은 분명하지 않았지만, 이들이 껍데기에 병을 갖지 않은 점으로 볼 때 우리 피부의 정상 세균처럼 독성 세균의 침투를 방해하는 역할을 하는 것으로 보입니다.
심해저 열수 분출공 생태계가 알려진지 수십 년이 흘렀지만, 아직도 이 미스터리 생물들에 대한 정보는 부족합니다. 앞으로 어떤 연구 결과가 나올지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2022-03-mutually-beneficial-relationship-microbes-deep-sea.html
Janina Leinberger et al, Microbial epibiotic community of the deep-sea galatheid squat lobster Munidopsis alvisca, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-06666-x
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