심해 열수 분출공을 찾는 임신한 크릴 새우

 (퀘스트 칼데라의 열수 분출구 굴뚝 주변에 알을 밴 암컷 크릴새우들이 빽빽하게 모여 있는 모습. 출처: Communications Biology (2026). DOI: 10.1038/s42003-026-10780-1)

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(연구선 팔코르(RV Falkor)호에 탑재된 ROV 잠수 장비에서 촬영한 스크린샷으로, 열수 분출구 주변에서 알을 밴 암컷 크릴새우를 보여줍니다. 출처: Communications Biology (2026). DOI: 10.1038/s42003-026-10780-1)

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남극 바다에 살고 있는 크릴은 크릴 새우로 불리지만, 사실 새우처럼 십각목이 아닌 난바다곤쟁이목이라는 다른 그룹의 갑각류입니다. 아무튼 크릴은 새우처럼 생긴 작은 갑각류로 막대한 생물량 덕분에 대왕고래를 포함한 남극 생물들의 생존에 중요한 생물입니다. 그리고 배설물과 사체를 통해 탄소 고정과 순환에도 큰 영향을 미치고 있습니다.

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하지만 그 중요성에 비해 크릴에 대해 밝혀진 것은 상대적으로 적습니다. 예를 들어 크릴은 주로 남극해 표층에 서식하는 것으로 여겨졌습니다. 하지만 2024년, 한 해양학자 연구팀이 심해 열수 분출구 근처에서 크릴을 처음으로 발견했습니다.

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미국 오리건 대학의 킴 버나드(Kim S. Bernard, College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, Oregon State University)와 동료들은 연구선 팔코르(RV Falkor)호에 탑재된 ROV를 이용해 열수분출공에 크릴이 사는 이유를 분석했습니다. 열수분출공은 섭씨 수백도의 뜨거운 물이 나오는 심해의 분출공으로 뜨거운 열수에 녹은 각종 화학물질이 풍부한 것이 특징입니다.

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과학자들읕 이 화학에너지를 이용해서 살아가는 수많은 미생물과 다시 이 미생물에 의존하는 많은 해양 생물을 발견하긴 했지만 크릴에 대해서는 연구된 바가 적었습니다.

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얀구팀은 남극 바다의 활발한 열수 분출구 지대인 훅 리지와 퀘스트 칼데라(Hook Ridge and Quest Caldera)를 조사했습니다. 그리고 이곳에서 원격 조종 무인 잠수정을 이용해 여러 마리의 남극 크릴을 발견하고 채집했습니다. 연구팀은 분출구 지역의 크릴과 분출구가 없는 해저 지역의 크릴을 비교하고, 장내 미생물, 안정 동위원소 화학적 특징, 그리고 조직 내 미량 금속을 분석했습니다.

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그 결과 예상치 못한 사실이 밝혀졌습니다. 훅 리지에서 포획된 크릴 4마리는 모두 최근 짝짓기를 마친 성숙한 암컷으로, 알을 품고 있었습니다. 훅 리지에서 촬영된 영상에는 약 9시간 동안 열수 분출구 근처에서 여러 마리의 알을 품은 암컷 남극 크릴이 헤엄치는 모습이 추가로 포착되었지만, 수컷 크릴은 전혀 관찰되지 않았습니다.

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퀘스트 칼데라 지역에서는 약 21시간 동안 수많은 임신한 남극 크릴새우가 비디오로 관찰되었으며, 활발한 열수 분출구 주변에는 크릴새우 떼가 밀집해 있는 모습도 확인되었습니다. 비교를 위해 남극 해협의 열수 분출구가 없는 지역에서도 크릴새우를 채집했는데, 이 집단은 어린 개체, 수컷, 암컷이 섞여 있었습니다.

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훅 리지 그룹의 장내 미생물 분석 결과, 열수 분출구 생태계와 관련되어 있어 열수 분출공 화학합성 미생물을 섭취했음을 시사합니다. 또한 조직 내 화학적 특징은 열수 분출구에서 유래한 먹이와 미네랄이 풍부한 물에 반복적으로 노출된 것을 보여줬습니다.

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연구팀은 이 임신한 암컷들이 심해에서 알을 낳았을지, 아니면 표면 가까이로 올라와 산란했을지는 확인하지 못했습니다. 하지만 암컷들이 대사 자원이 주로 생식 활동에 집중되는 산란기에 심해 수직 이동을 통해 보통 수심 수천 미터 아래에 있는 열수 분출공에 그냥 산책 나오진 않았을 것입니다. 이렇게 먼 이동은 상당한 에너지 소모를 수반할 가능성이 높으며, 따라서 열수 분출구가 이러한 서식지에 접근하는 데 드는 비용보다 더 큰 생리적, 영양적 또는 생식적 이점을 제공하는 것으로 보입니다.

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가능성 있는 설명으로는 상대적으로 높은 온도로 배아가 더 빨리 자랄 가능성이 있습니다. 또 열수 분출구에는 크릴에게 필수적인 아연과 망간과 같은 희귀 금속이 풍부하게 존재합니다. 그리고 열수 분출구의 미생물 생물막을 섭취하는 암컷 크릴은 캄필로박테리아의 주요 지질인 포스파티딜에탄올아민(PE)과 포스파티딜글리세롤(PG)도 얻을 수 있습니다. 포스파티딜에탄올아민은 크릴의 난소 및 배아 막의 구조적 구성 요소입니다.

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이번 연구는 열수 분출공이 지구 생태계에서 의외로 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실을 보여줍니다. 또 온천을 이용해서 겨울을 나는 일본 원숭이처럼 지열을 활용하는 생물체가 많다는 사실도 보여주는 흥미로운 사례입니다.

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참고

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Kim S. Bernard et al, Deep Sea hydrothermal vent habitats support gravid Antarctic krill, Communications Biology (2026). DOI: 10.1038/s42003-026-10780-1

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https://phys.org/news/2026-09-deep-sea-hydrothermal-vents-hot.html

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