학문
14살꿈많던아이
대왕조개는 왜 몸속에 조류를 기르며 살아가나요?
대왕조개가 산호처럼 충조류와 공생관계를 맺는다고 배우는데, 이동도 못하는 조개가 이런 공생을 통해 어떤 영양학적 이득을 얻는지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 대왕조개가 몸속에 미세조류를 공생시키는 가장 큰 이유는 자신이 직접 얻기 어려운 유기물과 에너지를 미세조류에게 공급받기 위해서입니다. 이동이 거의 불가능한 대왕조개에게는 특히 유리한 생활 방식입니다.
대왕조개를 포함한 일부 대형 조개류는 조직 안에 와편모조류 계열의 공생 미세조류를 살아가게 하는데요, 이는 산호가 공생조류를 조직 안에 두는 것과 기본적인 원리와 비슷합니다. 조개는 미세조류에게 몸속이라는 안정적인 서식 공간과 빛을 받을 수 있는 환경, 그리고 광합성에 필요한 이산화탄소와 질소·인 등의 영양분을 제공합니다. 대신 미세조류는 광합성을 통해 만든 탄소화합물 일부를 조개에게 전달합니다.
여기서 중요한 것이 광합성으로 만들어지는 유기탄소인데요, 미세조류는 햇빛을 이용해 이산화탄소와 물로부터 당과 같은 유기물을 만들고, 이 가운데 일부가 조개에게 전달됩니다. 조개는 이를 에너지원으로 사용하거나 자신의 조직을 만들고 유지하는 데 활용할 수 있습니다. 따라서 대왕조개는 바닷물에서 먹이를 직접 잡아먹는 것만으로 영양분을 얻는 것이 아니라, 자신의 몸속에 작은 광합성 생산자를 두고 지속적으로 유기물을 공급받는 셈입니다. 또한 대왕조개가 매우 큰 몸집으로 성장할 수 있는 데에도 이러한 공생관계가 중요한 역할을 합니다. 특히 대왕조개는 맨틀 조직에 색소를 가진 공생조류를 많이 보유하고 있으며, 맨틀을 넓게 펼쳐 햇빛을 효과적으로 받을 수 있습니다. 대왕조개의 화려한 청색이나 녹색 무늬 역시 단순한 색깔이 아니라 빛을 조절하고 산란시키는 조직 구조와 관련되어 있으며, 그 안에서 공생조류가 광합성을 할 수 있도록 돕습니다. 감사합니다.
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채택된 답변대왕조개는 세포 내 공생 미세조류의 광합성을 통해 필요한 영양의 70~100%를 얻습니다.
즉, 공생 조류가 만든 포도당과 글리세롤, 아미노산을 직접 전달받아 에너지로 사용하는데, 조개가 배출한 암모니아와 이산화탄소를 조류가 비료로 쓰고, 이를 통해 필수 영양소를 재합성해 되돌려주는 형태이죠.
또한 조류의 광합성이 주변 pH를 높여 탄산칼슘 껍데기를 훨씬 빠르게 자라게 만듭니다.
게다가 조류 수가 너무 많아지거나 영양이 부족하면 일부 조류를 직접 소화해 단백질로 흡수하기도 하죠.
결론적으로 대왕조개는 이동하지 못하는 대신 햇빛만으로 자체 영양 생태계를 만들어 거대한 크기로 자랄 수 있는 것입니다.
안녕하세요, 14살꿈많던아이님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 대왕조개가 외투막에 충조류를 기르는 이유는 영양염류가 부족한 열대 산호초 바다에서 여과 섭식만으로는 거대한 몸집을 유지하기 어렵기 때문에, 충조류의 광합성 산물을 직접 공급받아 생존과 성장에 필요한 에너지의 대부분을 충당하기 위해서랍니다.
■ 빈영양 바다에서의 여과 섭식 한계와 광합성 영양 공급
대왕조개가 사는 산호초 바다는 물이 투명하지만 플랑크톤이 매우 드문 빈영양 상태입니다. 최대 수백 킬로그램까지 자라는 대왕조개가 물을 걸러 플랑크톤을 먹는 여과 섭식만으로는 체중 유지가 불가능한데요. 외투막에 공생하는 충조류는 열대의 강한 햇빛을 이용해 광합성을 진행합니다. 이때 만들어진 포도당과 글리세롤, 유기산 등은 조개 조직으로 곧바로 흡수되며, 대왕조개는 하루 필요한 대사 에너지의 70에서 80퍼센트 이상을 이 광합성 산물로 해결한답니다.
■ 홍채세포의 빛 전달과 완벽한 자급자족 순환 체계
대왕조개는 광합성 효율을 극대화하기 위해 외투막에 홍채세포라는 특수한 구조를 발달시켰습니다. 홍채세포는 해로운 자외선을 막고 유익한 빛을 굴절시켜 조직 깊숙한 곳의 조류에게 골고루 빛을 전달하는데요. 조개는 낮에 껍데기를 벌려 햇빛을 쬐어주며, 호흡 부산물인 이산화탄소와 암모니아 같은 질소 노폐물을 조류의 영양분으로 제공합니다. 포식 위험이 없는 조개 몸속에서 조류는 안전하게 번식하고 조개는 필수 영양분을 얻는 셈이거든요.
정리하자면,
대왕조개가 충조류를 기르는 이유는 먹이가 부족한 열대 바다에서 여과 섭식의 한계를 극복하고 광합성 산물을 직접 흡수하기 위함이며, 조개는 안전한 서식처와 대사 노폐물을 제공하고 조류는 유기 영양분을 공급하는 정교한 상리공생 덕분에 거대한 몸집을 유지할 수 있는 것이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
대왕조개는 외투막 속 충조류가 광합성으로 만든 당,아미노산 같은 영양분을 공급받아 성장과 생존에 활용합니다. 대신 조개는 충조류에 빛이 잘 드는 공간과 이산화탄소 질소 성분을 제공합니다. 이런공생 덕분에 먹이가 적은 열대 바다에서도 큰 몸집을 유지할 수 있습니다.