[수요일엔 바다톡톡] [플랑크톤 이야기 마재초등학교 교사 김효선 해양수산부,한국해양재단,광주과학문화협회] 안녕하세요 수요일은 바다톡톡 도입 강연을 진행하게 된 마제초등학교 교사 김효선입니다 오늘은 플랑크톤 이야기라는 주제로 강연을 진행해 보고자 합니다 여름하면 떠오르는 장소 어떤 곳이 있나요? 저는 여름하면 바다가 제일 먼저 떠오르는데요 제가 여름휴가를 바다로 가고 싶어서 여러 장소를 검색하다가 이렇게 멋진 사진을 발견했습니다 어둑한 밤바다를 푸른빛으로 비춰주는 저 생물체의 정체는 무엇일까요? 네, 바로 플랑크톤입니다 야광충이라는 이름을 가진 플랑크톤인데요 실제로 저렇게 푸른 바다를 본다면 엄청 환상적일 것 같지 않나요? 우리나라에서도 서해안 일대에서 이런 푸른 바다를 만날 수 있다고 합니다 그럼 오늘의 주인공인 플랑크톤에 대해서 더 자세히 알아보도록 하겠습니다 [플랑크톤이란? - 수영할 수 있는 힘이 전혀 없거나 약해서 물속에서 부유하며 생활하는 생물, '부유생물(浮遊生物)' - 고대 그리스어 planktos에서 유래 - 1887년 독일의 동물학자 헨젠(b.Hensen, 1835~1924)이 처음사용] 플랑크톤은 수영할 수 있는 힘이 전혀 없거나 그 힘이 약해서 물속에서 부유하며 생활하는 부유생물을 말합니다 부유하다는 것은 물이나 물속에서 또는 공기 중에서 떠다닌다는 것을 의미합니다 북한에서는 떠사리 생물이라고도 이야기합니다 이 플랑크톤이라는 단어는 고대 그리스어 플랑크토스에서 유래했는데요 플랑크토스의 뜻은 떠다니는 것, 방랑하는 것, 돌아다니는 것이라고 합니다 플랑크톤이라는 용어는 1887년 독일의 동물학자인 헨젠이라는 사람이 제일 처음 사용했다고 합니다 [플랑크톤의 종류 영양섭췌이 따라 - 식물 플랑크톤(Phytoplankton) - 동물 플랑크톤(zooplankton) 삶에 따라 - 임시 플랑크톤(Meroplankton) - 평생 플랑크톤(Holoplakton) (출처: 한국해양과학기술원 블로그)] 물속에는 엄청나게 많은 수의 플랑크톤이 존재하는데요 이 플랑크톤은 영양 섭취에 따라서 식물 플랑크톤, 그리고 동물 플랑크톤으로 분류해 볼 수 있습니다 또는 삶의 유형에 따라서 잠깐 동안만 물에 떠서 생활하는 임시 플랑크톤, 그리고 평생 물에 떠서 생활하는 평생 플랑크톤이 있습니다 이외에도 플랑크톤을 구분하는 방법에는 여러 가지가 있지만 오늘은 식물 플랑크톤과 동물 플랑크톤으로 나누어서 조금 더 자세히 알아보도록 하겠습니다 [식물플랑크톤 - 수중에 떠다니는 단세포 조류 - 광합성을 하는 바다의 기초생산자 - 규조류,와편모조류,남조류,녹조류,석회비늘 편모류 등] 식물 플랑크톤은 수중에 떠다니는 단세포 조류를 말합니다 이 식물 플랑크톤들은 바다의 표면에서 햇빛을 받아서 광합성을 할 수 있어요 이 광합성을 하면서 스스로 영양분을 생산할 수 있기 때문에 바다의 기초 생산자라고 불립니다 우리가 쉽게 만날 수 있는 식물 플랑크톤에는 돌말이라고 하는 규조류가 있는데 이 규조류는 죽어서 물속에 가라앉게 되면 도자기의 원료가 되는 규조토가 된다고 합니다 이외에도 와편모조류, 남조류, 녹조류, 석회비늘편모류 등이 있습니다 [동물 플랑크톤 - 식물플랑크톤을 먹으며 살아가는 플랑크톤 - 광합성을 하지 못함 - 주야 수직이동을 함 - 요각류,난바다곤쟁이류,화살벌레류,방산충류 등] 동물 플랑크톤은 식물 플랑크톤이나 바닷속에 있는 동물 또는 식물을 먹으면서 살아가는 플랑크톤입니다 이 동물 플랑크톤은 광합성을 할 수 없기 때문에 다른 생물체들을 먹으면서 살아갑니다 그리고 햇빛의 반응에서 밤 낮으로 수직이동을 하면서 살아갑니다 낮에는 바다 표면에 있다가 밤이 되면 물 아래로 가라앉는 그런 동물 플랑크톤도 있고 반대로 낮에는 물속 깊이 살다가 밤이 되면 다시 표면으로 올라오는 플랑크톤도 있다고 합니다 낮에 표면에 있으면 식물 플랑크톤을 많이 먹을 수 있겠죠? 반대로 낮에 깊은 물속에 있으면 포식자들에게 눈에 띄지 않을 수 있어서 생존에 유리하다고 합니다 동물 플랑크톤은 저마다의 생존 전략으로 물속에서 적응하면서 살아가고 있습니다 동물 플랑크톤에는 요각류, 난바다곤쟁이류, 화살벌레류, 방산충류 등이 있습니다 [해양 생태계와 플랑크톤 - 식물플랑크톤이 생산한 산소와 유기물은 해양생태계 먹이 사슬의 시작점! - 동물플랑크톤은 작은 물고기들의 먹이가 됨 - 플랑크톤은 해양생태계의 기초 단계를 형성함] 이 플랑크톤들은 해양 생태계에서 엄청 중요한 역할을 하고 있는데요 일단 식물 플랑크톤이 생산한 산소와 유기물들은 해양 생태계 먹이 사슬의 시작점이 됩니다 이 식물 플랑크톤을 먹으면서 생활하는 동물 플랑크톤은 작은 물고기들의 먹이가 됩니다 큰 물고기들은 작은 물고기들을 먹으면서 살아가게 되고 최상위 포식자인 범고래나 바다사자 등은 큰 물고기들을 먹으면서 살아갑니다 그렇다면 식물 플랑크톤이나 동물 플랑크톤이 없어진다면 어떤 일이 생길까요? 동물 플랑크톤은 식물 플랑크톤을 못 먹어서 그 개체수가 줄어들 테고 작은 물고기들은 동물 플랑크톤, 먹이가 없어져서 또 그 수가 줄어들 거예요 마찬가지로 큰 물고기들도 먹이를 먹지 못해서 줄어들테고 결국에는 최상위 포식자의 수도 줄어들게 될 것입니다 이처럼 플랑크톤은 해양 생태계에서 기초 단계를 형성하기 때문에 그 역할이 매우 중요하다고 할 수 있습니다 지금부터 퀴즈를 풀어보면서 플랑크톤의 이야기를 한번 더 풀어보도록 하겠습니다 첫 번째 문제입니다 해파리는 플랑크톤일까요? 네, 맞습니다 해파리는 플랑크톤입니다 해파리는 근육 수축을 통해서 물을 밀어내면서 이동하는 그런 성질을 가지고 있는데요 이 반작용으로 이동하는 힘이 매우 약하기 때문에 대부분의 움직임은 바다의 흐름, 조류의 흐름에 의존해서 생활한다고 합니다 즉, 바닷물의 흐름에 따라서 이동하기 때문에 바닷물에 떠서 생활하는 플랑크톤이 되는 것이죠 이 [해파리도 플랑크톤이에요! -해파리는 대부분의 이동을 조류의 흐름에 의존함 -스스로의 의지로 사물을 피해갈 수 없음.] 해파리들은 스스로의 의지로 사물을 피할 수 없기 때문에 때로는 위험한 존재가 되기도 합니다 해파리들이 바닷물 속에서 장애물들을 만났을 때 스스로 움직일 수 없어서 촉수를 휘두르면서 자포를 쏘아듭니다 사람을 만났을 때에도 마찬가지예요 사람을 만나면 피할 수 없기 때문에 본능적으로 자기를 보호하기 위해서 사람을 향해서 촉수를 휘두릅니다 그래서 여름철 해수욕장에서 사람들이 종종 해파리에 쏘이는 사고가 발생합니다 독을 가진 해파리들을 만나면 훨씬 더 위험한 상황이 생기겠죠 [대형 해파리,노무라 입깃 해파리 5월 경 우리나라 인근 해역에서 발견됨. 7~9월 빠르게 개체 수 증가 성숙하면 직격 1m, 무게는 20kg을 넘기도 함 -동성이 강하여 인체에 피해 유발 -어망 파괴, 조업 지연 등 어업에도 피해 (출처:두산백과)] 우리나라 바다 주변에서도 수많은 해파리들을 만날 수 있는데 그 해파리들 중에서 노무라 입깃 해파리라는 종이 있습니다 5월경에 우리나라 인근 해역에서 발견되고 7~9월 여름철이 되면 그 개체수가 빠르게 증가하는 해파리인데요 이 해파리가 다 자라면 그 크기가 1M가 넘고 무게는 20KG이 넘는다고 합니다 굉장히 큰 대형 해파리입니다 이 해파리는 독성이 강해서 독에 쏘였을 때 사람들의 생명에 위험이 된다고 합니다 그리고 그물에 걸렸을 때 크기가 너무 크고 무거워서 그물이 찢겨 나가기도 하고 또 어민들이 이 해파리를 피해서 물고기를 잡고 조업 활동을 해야 하기 때문에 굉장히 많은 방해가 된다고 합니다 여름철에 바닷가에서 해파리를 피해서 그리고 이 노무라 입깃 해파리를 만나게 된다면 조심해야 되겠죠? [퀴즈로 알아보는 플랑크톤 이야기] 다음 문제로 한번 넘어가 보도록 하겠습니다 플랑크톤 때문에 바다의 색이 바뀔까요? 네, 정답은 O입니다 플랑크톤은 바닷물의 색깔에 영향을 미칩니다 [바닷물이 붉게 보여요!'적조' -플랑크톤이 이상 증식하면서 바다나 강 등의 색이 바뀌는 현상 -규조류,편모조류 등의 이상 증식 -물의 부영양화(양분 과다) -물 속 산소가 부족해져 어패류,물고기 등 수중 생물이 폐사함. -독성을 가진 플랑크톤으로 인해 폐사하기도 함 (출처: 두산백과)] 우리가 여름철에 바닷물이 붉게 보이는 적조가 발생했다라는 뉴스를 볼 수 있는데요 이 적조현상은 바닷물 속에 있는 플랑크톤이 너무 많이 증식하면서 물의 색깔이 바뀌어 보이는 현상을 말합니다 이 적조현상을 일으키는 식물 플랑크톤은 규조류나 편모조류 등이라고 합니다 여름철에 비가 많이 내려서 강물이 바다로 흘러 들어가거나 또는 수온이 너무 올라가서 바닷물 속에 영양분이 많아지면 부영양화되면 식물 플랑크톤의 수가 훨씬 더 비정상적으로 많이 증식하면서 바닷물의 색이 붉게 보이는 것이 바로 적조현상인데요 이렇게 적조현상이 발생하게 되면 물 속에 있는 산소가 부족해지면서 물 속에 살고 있는 물고기나 어패류 등이 숨을 못 쉬어서 죽게 됩니다 이 물속에서 어패류들이나 물고기가 집단으로 폐사할 수 있기 때문에 실제로 적조현상이 일어나면 수많은 양식업을 하는 어민들이 굉장히 많은 피해를 입는다고 합니다 [강물이 녹색으로 보여요! '녹조' - 부영양화된 호수 또는 유속이 느린 하천에서 녹조류와 남조류가 크게 늘어나 물빛이 녹색이 되는 현상 -악취와 독소 발생 - 물 속 산소가 부족해져 물고기와 수중생물이 폐사하기도 함. (출처:언스플래쉬)] 또 강물이 녹색으로 보이는 녹조현상도 있는데요 적조와 마찬가지로 영양분이 너무 많아진 부영양화된 호수나 또는 유속이 느려진 하천에서 녹조류와 남조류가 너무 많이 생겨가지고 물빛이 녹색이 되는 현상이 바로 녹조입니다 녹조가 발생하면 악취가 나고 그리고 독소도 나오게 되어서 또 적조현상과 마찬가지로 물 속 산소가 부족해지기 때문에 물고기와 수중생물들이 폐사하기도 합니다 적조나 녹조 현상이 발생하게 되면 빠르게 문제를 해결하기 위해서 조치를 취해야 합니다 [푸른색 지구? 초록색 지구? - 20년 동안 전 세계 바다의 56%가 색이 변함 - 기후변화로 인해 바닷속 미생물 생태계가 달라짐 - 엽록소를 가진 식물플랑크톤을 기반으로 한 바닷소 생태계가 빛을 반사하며 바다색이 초록색으로 보임.] 또 연구진들이 20년 동안 바닷물의 색깔을 추적 관찰을 해봤더니 전 세계 바다의 56 %가 색이 점점 변했다고 합니다 푸른빛 바다였는데 초록색으로 점점 변하고 있다고 해요 이 현상에 대해서 연구진들이 열심히 연구를 해보니까 기후변화로 인해서 바닷물 미생물 생태계가 달라졌기 때문이다 라고 추정을 하고 있는데요 엽록소를 가진 식물 플랑크톤이 그 수가 많아지면서 그 식물 플랑크톤을 기반으로 한 바닷속 생태계가 바닷물에 도달한 햇빛을 반사하면서 바다색이 초록색으로 보이는 것이다 라고 설명을 하고 있는데요 머지않아서 우주에서 본 지구가 푸른빛 지구가 아니라 초록빛 지구가 될 수도 있을 것 같습니다 그런데 식물 플랑크톤의 수가 너무 많이 늘어나면 또 해양 생태계의 균형이 깨질 수 있기 때문에 초록빛 지구가 된다는 것은 결코 좋은 일만은 아닌 것 같습니다 [퀴즈로 알아보는 플랑크톤 이야기] 다음 문제로 한번 넘어가 보도록 하겠습니다 북극에 사는 동물 플랑크톤은 달빛에 홀릴까요? 네, 정답은 O입니다 앞서서 동물 플랑크톤에 대해서 설명을 할 때 이 플랑크톤들이 햇빛의 반응에서 밤낮으로 수직 이동을 한다고 설명을 드렸었는데요 이 동물 플랑크톤의 수직 이동은 바다의 탄소순환에 큰 역할을 합니다 그렇다면 햇빛이 잘 닿지 않는 북극에서는 플랑크톤이 어떻게 이동할 수 있을까요? 바로 달빛의 영향으로 수직이동을 한다고 합니다 둥근 보름달이 뜨는 날에는 표층에서 수심 약 50M 깊이까지 내려간다고 하니까 굉장히 신기한 현상이라고 할 수 있습니다 [달빛에 홀리는 북극 동물플랑크톤 - 동물플랑크톤의 수직이동 바다의 탄소순화에 큰 역할을 함. - 햇빛이 없는 북극에서의 달빛의 영향으로 수직이동을 함. - 보름달이 뜨는 날에는 표층에서 수심 약 50m 깊이까지 내려감.] [퀴즈로 알아보는 플랑크톤 이야기] 다음 문제로 넘어가 보겠습니다 우리나라에는 삼국시대부터 살아온 식물 플랑크톤이 과연 있을까요? 네, 이것도 역시 정답은 O입니다 우리나라에는 삼국시대부터 살아온 식물 플랑크톤이 있다고 합니다 [순천만에서 발견되 기페니아 코리아나 - 환경부 국립낙동강생물자원관 연구 - 2018년 6월 순천만 습지에서 채취한 퇴적토에서 돌말류 기페니아속 생물종 확인 - 한국에서 발견된 신종 '기페니아 코리아나' - 탄소연대 측정 결과,1400여년 전 삼국시대부터 현재까지 생존] 환경부 산하기관인 국립산업기관입니다 낙동강 생물자원관에서 2018년도에 순천만에서 채취한 퇴적토를 분석해 봤더니 돌말류 기페니아속 생물종 한 종류를 발견했다고 합니다 이 기페니아속 생물종은 한국에서 새롭게 발견된 종이기 때문에 그 이름을 기페니아 코리아나라고 붙였다고 합니다 이 돌말류 기페니아 속 기페니아 코리아나가 얼마나 오래전부터 살았을까 탄소연대를 추정해보니까 1400여년 전부터 삼국시대 그러니까 삼국시대부터 지금까지 살아왔다는 것을 밝힐 수 있었어요 나이가 엄청나게 많은 식물 플랑크톤이 존재했던 것이죠 [퀴즈로 알아보는 플랑크톤 이야기] 이제 마지막 문제입니다 플랑크톤은 범죄수사의 이용될 수 있을까요? 앞선 문제들이 모두 O였기 때문에 이번에도 O일 것이다 라고 유추할 수 있을 것 같은데요 네, 맞습니다 플랑크톤은 범죄 수사에 이용이 됩니다 [플랑크톤으로 사인(死因)을 밝히다 - 사망 원인을 밝히기 위해 '플랑크톤 검사'를 하기도 함. - 익사한 경우,허파로 물이 들어올 때 물 속의 플랑크톤도 함께 들어옴 - 인체 조직 내 플랑크톤을 확인하여 익사한 것으로 판단] 우리가 간혹 뉴스를 보면 물에 빠져서 죽은 사람이 발견됐다는 안타까운 뉴스를 접하기도 하는데요 이렇게 물에 빠져서 죽은 사람들의 사인을 규명하기 위해서 부검을 진행하기도 합니다 실제로 익사한 것인지 또는 사망의 원인이 다른 곳에 있는 것인지 확인하기 위해서 이때 플랑크톤 검사를 한다고 합니다 사람이 물에 빠지게 되면 처음에는 숨을 참고 있다가 나중에는 물을 들이마시게 되면서 그 물 속에 있는 플랑크톤도 우리 몸 속으로 들어오게 된다고 합니다 폐에 물이 차서 폐 속에도 플랑크톤이 남아있고 이 물들이 혈액을 타고 심장이나 간, 인체 조직 여러 곳으로 퍼진다고 하는데요 이때 플랑크톤도 몸 속으로 점점 퍼지게 된다고 합니다 부검을 했을 때 플랑크톤 검사를 하게 되면 인체 조직에 만약에 플랑크톤이 남아있으면 이 사람은 물에 빠져서 익사한 것이다 라고 판정을 내릴 수 있는 것이죠 만약에 부검을 했을 때 몸속에서 플랑크톤이 발생하지 않았다 발견되지 않았다 하면은 사망의 원인이 다른 곳에 있다라고 판정하게 됩니다 [경청해주셔서 감사합니다] 오늘은 플랑크톤 이야기라는 주제로 강연을 진행해 보았습니다 눈에 보이든 눈에 보이지 않든 그 크기가 크든 작든지 간에 모든 존재에는 의미가 있습니다 플랑크톤 이야기를 들으면서 그 생명체의 존재의 의미에 대해서 다시 한번 생각해보는 시간이 되셨기를 바랍니다 경청해 주셔서 감사합니다 [수요일엔 바다톡톡]