엄청나게 깊은 심해에는 어떻게 생명체가 살 수 있는건가요?

Question

현재 심해에서 여러가지 생명체가 나왔다고 하던데요.

현재 가장 깊은 곳이 11km라는 심해라고 하던데, 거기에는 압력이 엄청나게 강해서 생명체는 버틸 수 없는거 아닌가요?

어떻게 생명체가 있을 수가 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.

심해에 존재하는 생명체들은 극한 환경에서도 적응할 수 있는 특수한 생물학적 메커니즘을 가지고 있습니다. 일반적으로 심해에 살아있는 생물들은 다음과 같은 특징을 가지고 있어서 심해의 극한 압력과 기타 환경에 적응할 수 있습니다.

1. 압력 적응: 심해에 살아있는 생물들은 압력에 대한 적응력을 가지고 있습니다. 이들은 유연한 세포벽이나 특수한 분자 구조를 통해 심해의 높은 압력에 잘 버틸 수 있습니다.

2. 영양원과 산소 확보: 심해에 서식하는 생물들은 항상 영양원을 확보할 수 있는 방법을 가지고 있습니다. 예를 들어, 심해의 유충들은 화학적으로 유충균을 이용하여 에너지를 얻기도 합니다.

3. 온도와 광량 적응: 심해의 생물들은 낮은 온도와 적은 광량에 적응할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이들은 심해의 어두운 환경과 저온에 적응할 수 있는 유전자적 특성을 보유하고 있습니다.

이러한 특성들을 통해 심해에 살아있는 생물들은 극한한 환경에서도 살아남을 수 있습니다. 그러나 아직까지도 심해의 신비한 생명체들에 대한 연구는 계속되고 있으며, 더 많은 것을 알아가야 할 부분이 많습니다.

Answer 2

심해, 특히 지구상에서 가장 깊은 곳 중 하나인 마리아나 해구는 약 11km의 깊이로 알려져 있으며, 이곳의 압력은 해수면의 압력보다 1,000배 이상 높습니다. 실제로, 마리아나 해구의 최저점에서의 압력은 대략 1,086 바(bar)에 달합니다. 이러한 극단적인 압력에서 대부분의 생명체가 생존할 수 없는 것은 사실이지만, 특정 심해 생명체들은 이러한 환경에 잘 적응하여 살아가고 있습니다.

심해 생명체의 생존 전략

1. 구조적 적응: 심해에 사는 많은 생물들은 극단적인 압력에 견딜 수 있도록 특수한 구조적 적응을 가지고 있습니다. 예를 들어, 그들의 세포막은 고압 환경에서도 기능을 유지할 수 있도록 특정 지방산으로 구성되어 있습니다.

2. 압력에 대한 생화학적 적응: 심해 생명체들은 효소와 같은 생화학적 분자가 고압에서도 정상적으로 작동할 수 있도록 적응했습니다. 이러한 적응은 효소의 구조적 유연성을 증가시키거나, 압력에 의해 영향을 받지 않는 대체 생화학적 경로를 개발하는 것을 포함할 수 있습니다.

3. 에너지 획득 방식의 다양화: 심해 생물 대부분은 태양 빛이 도달하지 않는 환경에서 살아가므로, 광합성을 통한 에너지 획득 대신, 화학합성을 이용하여 생존합니다. 이는 수소, 황화수소, 메탄 등과 같은 화학물질을 에너지원으로 사용하는 것을 의미합니다.

4. 배압 적응: 일부 심해 생물은 그들의 내부 압력을 주변 환경의 압력과 비슷한 수준으로 조절하여, 압력 차이에 의한 손상을 방지합니다.

심해 생명체의 예

- 딥시어 피쉬(Deep-sea fish): 고압과 어둠, 낮은 온도에 적응하여 심해에서 살아가는 물고기들입니다.

- 해양저 튜브웜(Tube worms): 화학합성을 통해 에너지를 얻는 심해 해저 화산 지역에서 발견되는 생명체입니다.

- 해파리, 새우, 크릴과 같은 무척추동물: 심해의 극단적인 환경에 적응하여 다양한 생태계를 형성하고 있습니다.

심해 생명체들은 지구상에서 가장 극단적인 환경 중 하나에서 생존하기 위해 다양한 적응 전략을 발전시켰습니다. 이러한 생명체들의 연구는 생명의 본질과 생물학적 한계에 대한 우리의 이해를 넓히는 데 중요한 기여를 하고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

심해 생물들은 극한 환경에서도 살아남을 수 있는 독특한 적응력을 갖고 있습니다. 심해 생물들은 높은 압력, 낮은 온도, 어두운 환경 등 다양한 극한 조건에서 살아가기 위해 다양한 적응 전략을 발전시켰습니다. 일부 심해 생물은 압력에 잘 적응하도록 세포벽이나 세포막을 강화시키거나 특수한 단백질을 이용하여 생존합니다. 또한, 심해 생물들은 식물성 또는 동물성 생물들이 서로 협력하여 생존하는 공생 형태로 발전하기도 합니다

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

심해어의 종류로는 먹장어류·아귀목·농어목·대구목·연어목·이아푸스류·뱀장어목·은상어류·돔발상어류 등 약 1,300종이 있다. 특히, 포리아칸토노투스류와 세토스토마류인 어류는 심해에서만 살고 있다. 심해어들이 사는 환경은 수압이 매우 높고 빛의 양이 적거나 아예 없으며 먹이를 구하기가 어렵다. 이러한 가운데에서도 나름대로의 적응 방식을 택하며 살아가고 있다.

가장 특징적인 적응 방식은 체색적응이다. 빛이 들어오지 않는 심해에 서식하므로 체색은 매우 밝은색 계통이다. 예를 들어 멜라노세투스(Melanocetus)란 이름의 아귀류는 붉은색의 체색으로 빛이 없는 세계에 적응하고 있다. 심해새우나 게와 같은 갑각류도 체색이 붉은색이다. 대부분의 심해어들은 몸에 매우 잘 발달된 발광기관을 가지는데, 이 발광기관은 발광세포, 집광세포, 색 조절기, 조리개 등으로 구성되어 있다. 발광기관은 종간의 인식과 무리짓기나 짝짓기에 이용되는 것으로 추정된다.

심해어 중에는 환경에 적응하기 위하여 위가 상당히 큰 것도 있다. 사코파린크스(Saccopharynx)라는 심해어는 엄청나게 큰 입으로 자신보다 큰 먹이를 삼킬 수 있을 뿐 아니라, 위의 크기가 몸길이의 절반에 가까워서 한 번 먹이를 먹으면 오랜 기간 동안 먹지 않고 생활할 수 있도록 적응되었다. 또 이들은 몸의 크기에 비해 큰 눈을 가진다. 그 이유는 빛이 약하게 있는 곳에서 빛들을 모으기 위해서이다. 훨씬 더 깊은 곳에 사는 종은 아예 눈이 없는 것들도 있다. 심해어의 또다른 특징은 입이 매우 크고 안으로 구부러진 강한 이를 가진 종류가 많다는 것이다. 이것은 먹이가 부족한 환경에서 한 번 잡은 먹이를 놓치지 않기 위하여 적응된 것이다. 또 입이 위쪽으로 향해 발달해 있는데, 그 이유는 심해에서는 먹이가 위쪽에서 내려오기 때문이다.