심해 먹이사슬의 구조와 표층 생태계와의 근본적 차이점은 무엇인가요?
안녕하십니까. 심해 먹이사슬의 구조는 어떻게 되며 그렇다면 표층 생태계와 근본적 차이점은 무엇인지 비교해서 알아 보고싶습니다
심해의 먹이사슬은 표층 생태계와 근본적인 에너지원의 차이를 보입니다.
표층은 태양빛을 활용한 광합성이 생산의 기반인 반면, 빛이 없는 심해는 화학합성이나 해양 눈에 의존하기 때문에 먹이사슬의 구조가 매우 독특하게 형성됩니다.
심해 생태계의 먹이사슬은 주로 '화학합성 기반 먹이사슬'과 '해양 눈 기반 먹이사슬'로 나눌 수 있습니다.
'화학합성 기반 먹이사슬'은 심해저 열수분출구 주변에서 나타나는 독특한 생태계입니다. 이 지역에서는 지구 내부에서 뿜어져 나오는 뜨거운 물에 녹아 있는 황화수소, 메탄 등의 화학물질을 에너지원으로 삼아 유기물을 합성하는 화학합성 박테리아가 1차 생산자 역할을 하는데, 이 박테리아를 먹는 새우나 게, 조개, 관벌레 등이 1차 소비자가 되고, 이들을 잡아먹는 물고기나 상위 포식자가 먹이사슬의 상층부를 구성합니다. 이 생태계는 태양 에너지를 전혀 사용하지 않는 독립적인 구조를 가집니다.
그리고 '해양 눈 기반 먹이사슬'은 심해 생태계의 대부분을 차지하는 구조입니다.
해양 눈은 표층에서 죽은 플랑크톤, 물고기, 동물의 사체, 배설물 등이 눈처럼 천천히 가라앉아 심해로 내려오는 유기물 덩어리입니다. 이 해양 눈을 직접 섭취하는 분해자와 청소 동물이 1차 소비자가 되고, 이들을 먹는 육식성 물고기와 갑각류 등이 먹이사슬의 상위 포식자가 됩니다.
안녕하세요.
질문해 주신 심해 먹이사슬의 구조와 표층 생태계와의 차이를 비교해드리자면 우선 에너지 근원은 태양광을 이용한 광합성인데요, 이때 1차 생산자는 식물플랑크톤(광합성 미세조류)이며 1차 소비자는 동물플랑크톤, 작은 갑각류 등이고 중간 포식자는 소형 어류, 오징어, 젤리피시이며 최종적으로 상위 포식자는 대형 어류(참치, 상어), 해양 포유류(돌고래, 고래)입니다. 즉, 태양에너지 → 식물플랑크톤 → 동물플랑크톤 → 어류 및 상위 포식자로 이어지는 전형적인 광합성 기반 먹이망입니다. 심해(대체로 200m 이하, 특히 빛이 전혀 도달하지 않는 1000m 이하)에서는 태양광이 차단되므로 광합성 기반의 먹이사슬이 불가능한데요, 따라서 에너지 근원에 따라 두 가지 주요 구조가 나타납니다. 해양 눈(Marine Snow) 기반우 표층에서 죽은 플랑크톤, 유기물 찌꺼기, 배설물 등이 가라앉아 심해 생물의 먹이가 되는 것으로 가라앉은 유기물 → 세균 분해 → 저서성 무척추동물(다모류, 갑각류 등) → 어류 및 대형 심해 포식자(심해 상어, 뱀장어류) 순으로 진행되며 이 경우 심해 생태계는 표층 생산에 의존적입니다. 다음으로 화학합성(케모합성) 기반은 열수 분출구(블랙스모커)나 냉수 분출구 주변에서는 화학합성 세균이 황화수소(H₂S), 메탄(CH₄), 철 이온 등을 산화시켜 에너지를 얻는 것으로 화학합성 세균 → 심해 조개, 관벌레(튜브웜) 같은 공생 생물 → 새우, 게 → 심해 어류 및 상위 포식자 순으로 진행되며, 이는 태양광과 완전히 독립된 지구 내부 화학 에너지 기반 생태계라는 점에서 독특합니다. 따라서 표층 해양 생태계는 태양에너지 기반의 광합성 먹이사슬로 매우 활발하고 생산성이 높은 반면, 심해 생태계는 태양광과 독립된 먹이사슬을 가지며, 크게는 표층에서 떨어지는 유기물에 의존하거나 열수구 같은 특수 환경에서 화학합성 세균을 기초로 하는 독립적 생태계가 형성된다는 점이 가장 큰 근본적 차이라고 할 수 있습니다. 감사합니다.
심해 먹이사슬은 표층에서 내려오는 유기물 잔해, 즉 해양설에 의존하는 것이 가장 큰 특징입니다. 표층 생태계는 태양 빛을 이용해 광합성하는 식물성 플랑크톤이 생산자의 역할을 하지만, 심해는 빛이 없어 독립적인 생산이 불가능하기 때문에 표층에서 떨어진 유기물을 분해하여 살아가는 분해자와 이를 포식하는 소비자를 중심으로 먹이사슬이 형성됩니다. 특정 심해 지역에서는 열수 분출공 주변의 화학합성 박테리아가 생산자의 역할을 하기도 합니다. 따라서 표층 생태계의 먹이사슬은 빛에 기반한 광합성 생산자가 중심이고, 심해는 외부에서 유입되는 유기물이나 화학합성에 의존한다는 점에서 근본적인 차이가 있습니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
심해 먹이사슬은 햇빛이 거의 도달하지 않아 광합성 생산자 대신 바다눈, 침각한 유기물, 혹은 열수구 화학합성 세균 등이 1차 생산자의 역할을 합니다. 반면, 표층 생태계에서는 식물성 플랑크톤의 광합성이 먹이사슬의 기초기 되기때문에, 에너지 근원으로 따지면 심해에는 외부 유기물에 의존, 화학적 합성기반이고, 표층은 태양광 기반이라는 큰 차이가 있습니다.
감사합니다.
