기묘한 플랑크톤 - 현미경으로 본 생명의 신비

물 위에 떠서 돌아다니는 부유생물 플랑크톤(Plankton). 플랑크톤이 만들어 내는 여러 신비로운 현상들이 많이 있다. ‘바다 속에 내리는 눈(Marine snow)’ 현상과 ‘워터 블룸(Water bloom)’ 현상이다. 마린 스노우(Marine snow) 현상이란, 물 위에 떠다니는 플랑크톤이 죽으면 분해되거나 작은 덩어리가 되어, 조용히 바다 밑으로 가라 앉는 현상이다. 마치 바다 속에서 눈이 내리는 것과 비슷하다고 해서 붙여진 이름이다. 다른 말로는 해설(海雪)이라고도 한다. 워터 블룸(Water bloom) 현상이란, 다른 말로는 ‘물 꽃’이라고도 한다. 담수지역에서 여름철 수온도 높고, 영양염류(인, 질소, 규소 등)가 많은 상태에서 물의 움직임도 적을 때, 플랑크톤이 갑자기 많이 번식하는 현상이다. 해양에서 발생하는 적조(赤潮)와 비슷하다. 이런 현상들은 눈에 잘 보이지 않는 플랑크톤이 자신들도 당당한 수중생물의 구성원임을 우리에게 알리는 일종의 메시지가 아닌가 한다.

바쁘게 살아가는 현대인들에게 하루가 24시간이 아니라 32시간이라면? 나머지 8시간은 잠도 자고 놀러도 다니고… 꿈만 같다. 시계바늘을 돌리면 시간이 늘어나면서 미래로 갈 수 있는 요술시계다. 식물플랑크톤의 하나인 탈라씨오시라 놀덴스키올디(Thalassiosiranordenskioldii)를 3700배 확대한 모습으로 중심에서 나오는 점액질사가 마치 시계바늘처럼 보이는데, 이것에 의해서 세포들은 긴 연쇄상 군체를 형성한다. 주변에 시간을 가르키는 눈금모양의 돌기는 16개에서 18개가 있다.[사진_신상원]

신선한 야채와 갓 구워낸 스테이크와 토마토가 들어간 햄버거가 식욕을 자극하면서 나의 출출함을 달래 줄 것 같다. 하지만 잊지 마시라. 너무 많이 먹으면 비만이 된다는 사실. 둥그런 원형 형태의 두 부분으로 이루어진 해양성 돌말류를 1700배 확대한 모습이다. 세포벽에 나타난 마치 참깨가 박힌 듯한 표면은 규산질로 되어있어 무척 단단하다. 그 모양에 따라 돌말류를 분류하는 특징이 된다. [사진_윤석제]

가끔은 일상생활에 일탈을 생각하며, 험한 길을 4WD 자동차로 달리고 싶은 상상을 해본다. 하지만 그러기 위해선 단단한 타이어가 있어야 한다. 불규칙한 바위를 구르는 타이어가 튼튼해 보인다. 식물성플랑크톤 중 키클로텔라(Cyclotella속)에 포함되는 규조류다. 세포의 전체적인 모습이 타이어의 주름처럼 생겼다. 아래의 바위 모양의 유기물에 갈색을 입혀서 바위모양을 하니, 거친 바위를 달리는 타이어 모습이다. [사진_이상득]

노래의 한 소절처럼 떠나간 님을 잊고자 립스틱을 짙게 발라본다. 그 모습이 매혹적이라기 보다 오히려 애처롭다는 생각이 든다. 식물플랑크톤 중 돌말류의 하나인 나비쿠라 글라키에이(Navicula glaciei)를 4500배 확대한 모습이다. 플랑크톤의 표면에 있는 유기물을 황산과 질산에 의해 제거하면 입술의 주름을 관찰할 수 있다. [사진_주형민]

입에 넣었을 때 은은하게 퍼지는 딸기의 향을 생각하면 어느새 입안에 침이 고인다. 아마도 딸기를 싫어하는 사람은 없지 않을까? 사진은 1200배 확대한 식물플랑크톤인 디노피시스 아쿠미나타 (Dinophysis acuminata)이다. 전세계 연안에 분포하며 우리나라에서도 적조를 유발하는 대표적인 플랑크톤이다. 독성이 있어 설사성 패독(diarrhetic shellfish poisoning)을 일으켜 사람에게까지 영향을 미치는 플랑크톤이다. 생김새는 딸기와 비슷한데, 실제는 너무나 위험한 플랑크톤이라는 것이 아이러니하다. [사진_신상원]

시원한 수박 한 통을 반으로 잘라 놓은 모습이다. 씨가 보이지 않는 씨 없는 수박 한 조각을 먹으면, 더위도 날려버릴 것 같다. 사진은 12000배 확대한 스테파노디스쿠스 한즈스키(Stephanodiscus hanzschii)이다. 담수종에 속하는 돌말류로 낮은 온도에서 번식하는 냉수종이다. 우리나라 한강과 낙동강에서 겨울철에 희고 얇은 막이 생기는 ‘워터 블룸(Water bloom)’ 현상을 일으키는 종으로 전세계적으로 분포한다. 찬 곳을 좋아하는 플랑크톤인만큼 수박이 무척 시원할 것 같다. [사진_권오윤]

비행접시가 우주에서 행성들 사이로 날아가는 모습이다. 비행접시 의 윗부분과 아랫부분은 거북이의 등껍질과 비슷한 형태의 UFO로 어느 방향으로 튈지 모르겠다. 해양에서 서식하는 와편모조류인 프로토페리디니움 (Protoperidinium sp.)의 한 종으로 적조를 일으키는 종이다. 2,000배 확대한 모습이다. [사진_신상원]

먹이를 찾아 떠돌아 다니는 바다의 유령이 이런 모습이 아닐까? 만약 실제 크기가 크다면 바다 속에서 저런 생물을 만나면 정말 무서울 것 같다. 해양에 서식하는 동물플랑크톤인 코도넬롭시스(Codonellopsis sp.)를 1200배 확대한 모습이다. 키틴질의 두꺼운피갑은 탄산칼슘이 침착된 것으로 환상이나 나선구조가 있다. 이런 유령모양의 플랑크톤의 먹이가 되는 식물플랑크톤은 얼마나 무서울까? [사진_신상원]

플랑크톤, 물 위의 방랑자 - 현미경으로 본 생명의 신비

그리스어로 ‘방랑자’란 의미의 ‘플랑크톤(Plankton)’ 그 이름의 뜻처럼 수중 위의 부유생물을 말합니다. 그래서 우리말로는 ‘떠살이 생물’이라고 합니다. 플랑크톤은 식물플랑크톤과 동물플랑크톤으로 나눌 수 있습니다. 대부분의 플랑크톤은 식물플랑크톤으로 독립적인 영양상태를 가집니다. 즉 다른 것을 잡아먹지 않고, 광합성을 통해서 산다는 뜻입니다. 담수와 해수에서 살면서 광합성을 합니다. 우리가 잘 알고 있는 것이 바다의 적조 현상인데, 이는 붉은 색을 띠는 플랑크톤이 너무 지나치게 번식하는 것입니다. 동물플랑크톤은 종속적인 영양상태를 가집니다. 즉 식물플랑크톤과 일부 박테리아 같은 것을 잡아 먹고 삽니다. 대표적으로 작은 것은 눈에 보이지 않는 유글레나부터 큰 것은 해파리도 플랑크톤이라고 할 수 있습니다. 우리가 알고 있는 따개비, 성게, 불가사리도 사실 어린 시절에는 플랑크톤 생활을 합니다. 너무 작아서 눈으로 보기 힘든 만큼 아름답고 신기한 플랑크톤의 세계를 감상해봅시다.

 

 

  

머쉬멜로우의 쫀득함과 초콜렛의 달콤함, 부드러운 비스켓 반죽의 조화로 만들어진 초코파이는 간식의 대명사였다. 군대를 다녀오신 분은 그 맛을 잊지 못하리라. 지금도 궁금한 것은 초코파이는 ‘과자’인가 ‘빵’인가 하는 점이다. 1,500배 현미경으로 확대해야 이 모습이 보이다니 안타깝다. 사진은 단세포 식물플랑크톤 돌말류의 하나인 로페리아 테쎄라타(Roperia tesselata)인데, 무성 생식으로 번식하는 이 돌말류가 2개로 나누어 분열하던 중이다. 이 돌말류는 상자처럼 윗부분(상각)과 아랫부분(하각)으로 이루어져있다. 분열하는 방법은 원래 있던 부분이 각각의 윗부분이 되고, 여기에 새로운 하각을 형성해서 완전하게 분열한다. [사진_윤석제]

입에서 상큼하게 터지며, 달콤함과 새콤함이 느껴지는 오렌지. 오렌지가 바다 속에서 태어났다. 이 사진은 오렌지를 반으로 자른 단면을 보는 것 같다. 바다 속 플랑크톤인 악티놉티쿠스 세나리우스(Actynoptychus senarius)를 1,800배 확대한 것이다. 6개의 구획으로 나뉘는 특징을 가진 종으로 우리나라의 해안에서 고루 출현하는 식물플랑크톤이다. [사진_신상원]

 

해를 보고 자라나는 해바라기. 해를 사랑하여 해를 보고 자라지만, 너무나도 사랑하기에 해를 바라보면 막상 고개를 살짝 떨구며 수줍어 하는 모습. 얼굴까지 홍조를 띤 채 부끄러움을 머금고 있다. 왜 이런 예쁜 모습을 보기 위해선 현미경이 필요할까? 타라씨오시라 (Thalassiosira속)에 포함되는 돌말류(규조류)를 2,500배를 확대한 모습이다. 돌말류는 수중생태계에서 생산자로 어패류나 동물플랑크톤의 먹이역할을 한다. 또한 지구대기로 배출되는 온실가스의 주범인 이산화탄소를 흡수하는 중요한 역할을 한다. 즉 규조류가 해양표면수 밖의 이산화탄소를 흡수하고, 죽으면서 해저 바닥에 이산화탄소를 흡수한 껍질이 침전물의 형태로 가라앉는 것이다. [사진_송선영]

 

악마는 악마인데, 그 생김새가 전혀 무섭지 않은 친근한 악마 같다. 바다에 사는 종인 프로토페리디니움(Protoperidinium속)의 한 종류인 식물플랑크톤을 1,600배 확대한 모습으로 두 개의 긴 뿔을 가지고 있는 특징이 있다. 우리나라 남해 연안이나 먼 바다에서도 많이 보인다. 이 녀석은 북극의 심해에서 채집된 종인데, 이 종은 해양에서 적조를 일으키는 생물로 우리나라 남해안에서도 매년 적조를 일으킨다. 생긴 모습처럼 악마가 심술을 부리는 것일까? [사진_권오윤]

 

지구를 침공하기 위하여 착륙한 우주비행접시. 저 우주선에선 어떤 외계인이 나올까? 마치 공상과학영화의 한 장면이 같다. 밑면의 기하학적인 배열은 인간이 아직 만들어내지 못하는 엄청난 나노기술을 보여주는 것 같다. 800배 확대한 해양 1차 생산자인 식물플랑크톤 코스키노디스쿠스(Coscinodiscus)는 돌말류 중에서 가장 큰 종류의 하나로 해양생태계에 중요한 생산자 중 하나다. 둥그렇고 넓적한 형태를 띠는 이유는 스스로 이동할 수 있는 능력이 없어서고,  광합성을 지속적으로 하기 위해서 해수 표면에 떠 있어야 하기 때문이다. [사진_정승원]

 

2002년 월드컵의 파도, 그 붉은 파도의 물결 속에서 가장 잘 보이는 것은 태극기의 물결, 우리나라 태극기 가운데의 태극과 같은 모양을 보면 왠지 모를 애국심마저 느껴진다. 2,500배 확대한 부드러운 S자형의 형태를 지닌 돌말류 플레우로시그마(Pleurosigma 속)의 모습이다. 우리나라 해양에서 흔히 볼 수 있는 종이다.  [사진_윤석제]

 

여러 종류의 헝겊으로 기운 고깔모자. 너무 기워서인가 약간 무거워 보이는 모자 같다. 해양에서 서식하는 섬모충의 하나인 틴틴놉시스(Tintinnopsis 속)를 1,800배 확대한 모습. 섬모충은 동물플랑크톤으로 해양생물 중 중간소비자에 해당된다. 따라서 다른 식물플랑크톤을 잡아먹고 살면서 다시 자신은 어류의 먹이가 된다. 이런 종류들은 원통형, 원추형, 구형 등 모양이 다양하고, 사진의 칼라부분처럼 이물질이 붙어서 다른 모양이 되기도 한다. [사진_신상원]

 

바다의 무법자 문어처럼 8개의 다리가 달렸고, 거기에 마치 빨판 모양 같은 것이 보인다.  마치 ‘마이크로 세계’란 바다의 무법자가 아닐까? 박테리아스트럼(Bacteriastrum속)을 1,500배 확대한 모습이다. 이 종은 식물플랑크톤으로 원기둥모양에 긴 모양의 털인 강모가 달려있다. 또한 세포와 세포가 연결되는 연쇄상군체를 이루고 군체의 마지막 부분에 이처럼 강모가 뻗어 있다. 이런 강모를 회전시킨 추진력으로 몸을 이동시킨다. [사진_윤석민]