지방산 및 안정동위원소를 활용한 열수 분출구 서식 생물의 에너지 기원 추적

Abstract

열수 분출구 생물들의 에너지 및 영양학적 기원을 이해하기 위해 남서태평양 통가 해역의 열수 분출구에서 9종의 열수 생물(Eosipho sp., Bathymodolus manusensis, Alviniconcha sp., Annelida sp.1, Opaepele sp., Annelida sp.2, Austinograea alayseae, Paraglypturus sp., Actinoscyphia sp.)과 열수(plume) 입자, 그리고 박테리아 매트(bacterial mat)를 ‘ROPOS’ ROV로 채집하여, 이들의 지방산 및 안정동위원소(탄소, 질소, 황)를 분석하였다. 이들 열수 생물들은 건중량의 약 1.4-8.7%의 지방을 함유하고 있었으며, 대부분 세포막 구성 성분인 인지질(phospholipid)과 에너지 저장 지방인 트리아실글리세롤(triacylglycerol)로 구성되어 있었다. 그러나 미량의 콜레스테롤(cholesterol)과 왁스 에스테르(wax ester)를 포함하고 있는 생물도 있었다(Alviniconcha sp., Annelida sp.1, Opaepele sp., Actinoscyphia sp.). 열수 생태계는 일반적인 광합성 기반의 해양 생태계와는 달리, 주로 황화수소와 메탄을 기반으로한 화학합성 생태계로 유지되고 있다. 지방산 분석 결과, Bathymodolus manusensis, 박테리아 매트, Opaepele sp., Paraglypturus sp.에서 황 산화 박테리아 마커로 알려진 16:1(n-7)과 18:1(n-7)이 높은 비율로 검출되었다. 이를 통해 생물들의 에너지원이 황 산화 박테리아로부터 대부분 기원하고 있는 것으로 추정할 수 있다. 하지만 광합성을 통해서만 생성되는 것으로 알려진 20:5(n-3)를 포함한 다 불포화 지방산(polyunsaturated fatty acid)도 일부 생물(Eosipho sp., Actinoscyphia sp.)에서 높게 나타나, 표층에서 광합성 기원의 유기물이 열수분출구 생물까지 전달되었을 가능성e, Paraglypturus sp., Actinoscyphia sp.)과 열수(plume) 입자, 그리고 박테리아 매트(bacterial mat)를 ‘ROPOS’ ROV로 채집하여, 이들의 지방산 및 안정동위원소(탄소, 질소, 황)를 분석하였다. 이들 열수 생물들은 건중량의 약 1.4-8.7%의 지방을 함유하고 있었으며, 대부분 세포막 구성 성분인 인지질(phospholipid)과 에너지 저장 지방인 트리아실글리세롤(triacylglycerol)로 구성되어 있었다. 그러나 미량의 콜레스테롤(cholesterol)과 왁스 에스테르(wax ester)를 포함하고 있는 생물도 있었다(Alviniconcha sp., Annelida sp.1, Opaepele sp., Actinoscyphia sp.). 열수 생태계는 일반적인 광합성 기반의 해양 생태계와는 달리, 주로 황화수소와 메탄을 기반으로한 화학합성 생태계로 유지되고 있다. 지방산 분석 결과, Bathymodolus manusensis, 박테리아 매트, Opaepele sp., Paraglypturus sp.에서 황 산화 박테리아 마커로 알려진 16:1(n-7)과 18:1(n-7)이 높은 비율로 검출되었다. 이를 통해 생물들의 에너지원이 황 산화 박테리아로부터 대부분 기원하고 있는 것으로 추정할 수 있다. 하지만 광합성을 통해서만 생성되는 것으로 알려진 20:5(n-3)를 포함한 다 불포화 지방산(polyunsaturated fatty acid)도 일부 생물(Eosipho sp., Actinoscyphia sp.)에서 높게 나타나, 표층에서 광합성 기원의 유기물이 열수분출구 생물까지 전달되었을 가능성이 제기되고 있다. 따라서 지방산 및 안정동위원소 비는 열수 분출구 생태계에서의 에너지 흐름과 기원을 이해하는데 유용하게 활용될 것으로 사료된다.