심해생물은 햇빛이 없는데 어디서 에너지를 얻나요?

Question

심해 생물들은 햇빛이 거의 없는 환경에서도 살아가는데 에너지를 어떻게 얻고 생존하는 건가요? 일반적인 생물과 다른 점이 있다면 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 심해는 수심 약 200m 아래부터 햇빛이 거의 도달하지 않는 환경이다보니, 육상 식물이나 바다의 플랑크톤처럼 광합성으로 에너지를 만드는 것은 거의 불가능합니다. 하지만 이러한 극한 환경에서도 심해 생물들이 살아갈 수 있는 이유는 햇빛 대신 다른 방식으로 에너지를 얻는 생태계가 형성되어 있기 때문입니다.

가장 흔한 에너지원은 바다 표면에서 내려오는 유기물인데요, 바다 표면에서는 식물성 플랑크톤이 광합성을 통해 유기물을 생산하는데, 죽은 플랑크톤이나 동물의 사체, 배설물 등이 작은 입자가 되어 천천히 심해로 가라앉는데요, 이들이 심해 생물의 중요한 먹이가 됩니다. 또 다른 중요한 에너지원은 고래나 대형 동물의 사체인데요, 고래 한 마리가 죽어 바다 밑으로 가라앉으면 수년에서 수십 년 동안 수많은 심해 생물의 먹이가 됩니다. 또한 일부 심해 지역에서는 광합성 대신 화학합성이 일어나는데요, 대표적인 곳이 해저의 열수분출공입니다. 이곳에서는 뜨거운 물과 함께 황화수소, 메탄 등의 화학물질이 분출되며, 특정 세균과 고세균은 이러한 물질을 산화시키면서 얻은 화학에너지를 이용해 이산화탄소로부터 유기물을 합성합니다. 즉, 햇빛이 아니라 화학반응을 에너지원으로 사용하는 것입니다. 이러한 화학합성 미생물은 심해 생태계의 생산자 역할을 하는데요, 열수분출공 주변에 사는 관벌레, 조개, 홍합 등은 이 미생물과 공생하며 살아가는 경우가 많습니다. 예를 들어 거대한 관벌레는 입과 소화기관이 거의 없고, 몸속에 화학합성 세균을 수용하는 기관을 가지고 있습니다. 즉 세균이 만든 유기물을 영양분으로 제공받아 살아가는 것입니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

심해 생물은 햇빛 대신 화학합성을 이용하는 경우가 많습니다. 특히 해저 열수구 주변의 세균은 황화수소 같은 무지물을 산화해 에너지를 만들고, 이를 먹이사슬의 시작으로 삼습니다. 또한 일부 생물은 위에서 떨어지는 유기물(해양 눈)을 먹거나 서로 포식하며 살아갑니다. 즉 태양 에너지 대신 지구 내부 물질의 화학 에너지를 활용하는 것입니다.

Answer 3

환경에 따라 다르기는 하지만, 대부분의 경우 '마린 스노우'와 '화학합성'을 통해 에너지를 얻습니다.

먼저 표층 생물의 사체나 배설물이 눈처럼 내리며 심해로 가라앉는 마린 스노우는 심해 생물들의 귀한 먹이가 됩니다.

또한, 깊은 바다 열수구 주변의 박테리아들은 햇빛이 아닌 유독한 황화수소나 메탄 같은 화학물질을 분해해 스스로 영양분을 만듭니다.

그리고 일반 생물과 달리는 심해에서는 먹이가 부족해 심해생물의 상당 수는 대사 속도를 극도로 낮추고 움직임을 최소화하며 에너지 소비를 줄이고 있죠.

또한, 엄청난 수압을 견디기 위해 단단한 뼈 대신 흐물흐물한 신체 구조와 압축되지 않는 기름으로 몸에 채우고 있습니다.

그리고 심해의 어둠 속에서 짝을 찾거나 먹이를 유인하기 위해 빛을 내는 생물 발광 능력을 갖춘 것도 일반 생물과 다른 차이점이라 할 수 있습니다.