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    식물성 플랑크톤이 한계 영양물질 결핍에서 살아남는 법
    arkuruna     2014/06/10 3:21 pm
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=246764&cont_cd=GT

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-06-10

작은 크기의, 광합성을 하는 유기체인 식물성 플랑크톤(Phytoplankton)은 지구에서 꼭 필요한 생명체이다. 식물성 플랑크톤은 우리 인간이 숨 쉬는 공기의 약 절반 가량을 공급해주고 있다. 다른 생명체 형태와 마찬가지로, 식물성 플랑크톤은 한계 세포 활동에 필요한 인(P) 성분을 필요로 하는데, 일부 해역에서는 인 성분이 매우 제한적으로 공급된다. 그렇다면 식물성 플랑크톤은 이러한 어려움을 어떻게 극복하며 생존할 수 있는 것일까?

식물성 플랑크톤은 물 속 영양염류의 이용가능성에 따라 생화학 구성을 바꿀 수 있다. 특별히 수계 내 인 성분이 풍부한 경우, 식물성 플랑크톤은 중합인산염(polyphosphate), 즉 폴리-인(poly-P)이라 불리는 인 형태를 생산하고 저장하여, 이후 인 성분이 부족한 때를 대비한다. 인 성분이 풍부하거나 결핍으로 부족한 경우, 미생물에 의해 저장된 폴린-인을 발견할 수 있다. 우즈홀 해양학 연구소(Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI)와 비겔로우 해양과학연구소(Bigelow Laboratory for Ocean Sciences) 연구진은 북대서양 서쪽 지역 내 폴리-인의 함량과 분해를 종합적으로 조사하였으며, 이를 통해 식물성 플랑크톤의 놀라운 행동 메커니즘을 발견하였다.

인 성분이 결핍되어 있는 사르가소 해(Sargasso Sea)에서 서식하는 식물성 플랑크톤의 폴리-인 함량이 낮을 것으로 예상된 것과는 다르게, 서 북대서양의 풍부한 영양 조건에 비해 오히려 높은 폴리-인이 식물성 플랑크톤에 농축되어 있었다. 연구진은, 낮은 인 성분 환경조건에서 폴리-인이 하강 입자로부터 더욱 빠르게 재순환되고 있음을 확인하였다. 이를 통해 식물성 플랑크톤이 서식하는 얕은 물 속에서도 폴리-인이 유지되고 사용될 수 있었다.

WHOI 연구소 Ben Van Moy는 “식물성 플랑크톤 체내에 매우 오랜 시간 폴리-인이 존재하였음을 알아내었다. 직관에 기반한 이전의 관점에서는 식물성 플랑크톤이 더 많은 인이 존재하는 조건에서 더 많은 폴리-인을 만들 것으로 보았다. 이전의 수 많은 문헌에서 밝힌 인 관련 조사 결과에서도 폴리-인에 관한 완전한 메커니즘을 다루지는 못하였다. 우리 연구진은 인 성분과 식물성 플랑크톤이 바닷속 특정 지역 내 영양 결핍 조건에서 인 성분을 어떻게 다루는지에 대해 더 많은 사실들을 발견할 수 있었으며, 이번과 같은 원론적인 발견으로부터 다양한 흥미로운 과학의 시작점이 생길 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.
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