플랑크톤

물 흐름에 거슬러 수영하기에 너무 약하고 작기 때문에 부유상태로 존재한다.

동물성 플랑크톤

식물플랑크톤

플랑크톤이라는 용어는 그와 같은 생물들의 통칭으로 몇몇 조류(藻類)·세균류·원생동물·갑각류·연체동물·자포동물뿐만 아니라 거의 모든 동물문(門)에 속하는 동물들을 나타낸다. 플랑크톤은 헤엄칠 수 있는 유영동물과 해저에 굴을 파고 살거나 고착하거나 기어다니며 생활하는 저저생물(底底生物)들과는 구분된다. 떠다니는 큰 해초와 다세포로 이루어진 다양한 조류도 플랑크톤이라 하지 않고 부표생물(浮漂生物)이라 한다.

물의 표면에서 헤엄치거나 머무는 생물은 수표생물(水漂生物)이라 부른다. 플랑크톤은 해수와 담수의 생태계에서 생산자적 기초를 이루어 보다 큰 동물에게 먹이로 제공되며 어민들도 간접적으로 이들에게 의존하고 있다. 최근에 이르러서야 플랑크톤은 인류의 자원으로서 개발·이용되기 시작하고 있다. 플랑크톤의 광범위성과 높은 생물학적 생산성으로 인해 세계의 주요 식량공급원이 될 수 있을 것이다.

대규모의 조류 배양이 기술적으로 가능하다는 것이 몇몇의 경우에 실증되었는데, 대표적인 것은 단세포 녹조류인 클로렐라이다. 적당한 배양조건을 통해 생산되는 내용물에 다량의 단백질이 함유되어 있는데, 이러한 단백질은 필수 아미노산이 알맞게 균형을 이루고 있지만 가소화도가 낮아서 실제로 이용이 잘 되지 않고 있다.

그러나 식물성 플랑크톤은 미래의 우주여행에서 가스 교환과 식량원으로 더욱 중요하게 될 것이 분명한데, 우주비행사의 호흡으로 배출되는 이산화탄소는 조류에 의해 유기물질로 전환되고, 이산화탄소의 동화과정에서 발생하는 산소는 사람들의 호흡을 가능하게 한다.

플랑크톤 중 식물과 유사한 것은 식물성 플랑크톤, 동물과 유사한 것은 동물성 플랑크톤이라 하는데 엄격히 말해 많은 플랑크톤성 생물들이 식물도 동물도 아니기 때문에 원생생물로 구분하는 것이 보다 적당할 것이다.

크기가 판단기준인 경우 뚜렷하게 구분할 수는 없지만, 대형 플랑크톤, 미소 플랑크톤, 미세 플랑크톤으로 세분할 수 있다. 대형 플랑크톤은 굵은 그물로 수집할 수 있고, 각 개체들의 형태학적 세부구조가 쉽게 구별된다. 이들의 외형은 길이가 1㎜ 이상으로 보통 식물성 플랑크톤은 포함되지 않는다. 그물 플랑크톤이라고도 불리는 미소 플랑크톤은 크기가 0.05~1㎜인 생물들로 이루어져 있으며 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤이 혼합되어 있다.

이러한 플랑크톤은 플랑크톤 그물로 사용되는 매우 고운 섬유의 틈에 걸린다. 왜소 플랑크톤이라고도 불리는 미세 플랑크톤은 모든 그물을 통과하는, 크기가 0.05㎜ 이하인 것들로 대부분 식물성 플랑크톤 생물들이다. 바다에서 발견되는 대부분의 대양성 식물 플랑크톤은 조류들로 규조류·쌍편모충류·코콜리소포리드 등을 포함하며 규질편모충류·암색편모충류·녹조류 등이 대부분의 플랑크톤 표본에서 발견된다. 담수성 식물 플랑크톤에는 녹조류가 대부분을 차지하며, 규조류·남조류·편모충류 등도 들어 있다.

담수성 식물 플랑크톤

동물성 플랑크톤은 두 무리로 나뉜다.

정기성(定期性) 플랑크톤은 유영동물과 저서동물의 플랑크톤성 알과 유생들로 이루어져 있고, 종생(終生) 플랑크톤은 생활사 전체가 부유상태로 생활하는 모든 동물을 포함한다. 특히 해안에 풍부한 정기성 플랑크톤은 계절에 따라 특징적으로 변화하지만 종마다 산란시기가 달라서 모든 계절을 통해 항상 존재한다. 동물계의 거의 모든 문에 해당하는 동물들에서 종생 플랑크톤이 나타난다. 원생동물 중에서 플랑크톤성 유공충류나 방산충류는 해양에 많이 존재하고 널리 퍼져 있으며 흔히 그들의 골격이 해저에 침전되어 덩어리를 구성하는 반면에 담수에는 없다.

나팔벌레로 대표되는 섬모충류는 크기가 20~640㎛(마이크로미터, 1㎛〓10^－6m)로 때로 엄청난 수로 나타난다. 플랑크톤성 자포동물들은 고깔해파리 같은 아름다운 관해파리류와 해파리류를 들 수 있다. 빗해파리 등으로 불리는 플랑크톤성 유즐동물류 또한 많이 존재한다. 담수의 윤충(輪蟲)은 따뜻한 계절 동안 대단히 많은 수가 플랑크톤에 나타나기도 한다.

모든 위도에서 발견되고, 표면과 심층부 모두에서 발견되는 생물로 바다의 화살벌레가 있는데 이것은 중요한 플랑크톤성 포식자이다. 굴, 홍합, 다른 대양성 이매패류(二校貝類)와 달팽이 등은 플랑크톤성 유생으로 생활사를 시작한다. 익족류(翼足類)는 일생을 플랑크톤으로 보낸다.

갑각류는 동물성 플랑크톤의 가장 중요한 구성원으로 바다에서 육상의 곤충에 상응하는 무리이다.

바다에서와 마찬가지로 육지에서도 절지동물이 모든 동물문들 중에서 가장 다양하면서도 수적으로 많다. 요각류(橈脚類)인 칼라누스 핀마르키쿠스는 청어의 먹이로서 중요하고 보통 새우로 알려진 난바다곤쟁이목(目)의 크릴새우는 남극해의 흰수염고래와 수염고래의 주요먹이가 된다. 이들 고래는 갑각류가 산란하는 곳으로 이동하여 플랑크톤만을 먹으며 자라는 것이 특징이다.

동물성 플랑크톤에서는 바다와 호수에서 낮과 밤을 주기로 하여 아래 위로 수직적 이동을 하는 경향이 뚜렷하게 나타나는데 이러한 이동성 행동은 생활사의 단계, 계절, 위도, 수위구조(水位構造), 기상조건에 따라 변한다. 동물들은 일반적으로 낮에는 물 속 깊이 있고 해가 지면 수면으로 올라온다.

그러나 밤이 깊어지면 달빛이나 인위적인 빛 등의 광학적 자극이 없는 한 몇몇 동물들은 낮에 위치하던 깊이로 돌아갔다가 동이 트기 전에 다시 수면으로 올라오고 해가 뜸에 따라 낮에 위치하던 깊이로 다시 내려간다(일주기).

프랑크톤에는 수중에서 발견되는 세균이나 균류도 플랑크톤에 속하지만 표본수집이나 동정(同定)을 위해서는 특수한 기술이 필요하므로 보통 따로 분리해서 생각한다.

이들 생물은 죽은 유기물질을 식물의 영양분이 되는 무기물질로 변형하는 데 있어서 중요한 역할을 한다. 이와 같은 남조류를 포함하여 해수나 담수에 사는 미생물들 중 일부는 물에 용해되어 있는 공기 중의 질소분자를 고정(질소고정)하여 식물성 플랑크톤의 성장에 필요한 암모니아나 다른 영양분을 만든다. 흑해에는 수심 130~180m에 황화수소는 존재하고 산소는 존재하지 않는 특이한 환경이 있으며 이 환경에서 사는 세균이 발견되었다. 한 지역의 생산력은 영양분의 효용성과 물의 안정성에 의존한다.

대륙 근처에 흐르는 해류는 한 지역에서의 플랑크톤 생산에 중요하여 캘리포니아 해류는 외곽해수의 이동을 일으키고, 캘리포니아 연안을 따라 흐르는 영양분이 풍부한 해류와 합쳐져 이 지역의 생산력을 증대시킨다. 이와 같은 상황은 벵겔라 해류의 영향을 받는 아프리카 남부의 서부 해안을 따라서도 존재하고, 페루 해류의 영향을 받는 남아메리카 서부 해안에도 나타난다.

이산화탄소를 포함한 영양분들이 적당하게 공급되는 바다에서는 식물성 플랑크톤과 저서조류가 광합성을 통해 빛 에너지를 열량이 높은 화합물로 변환시킬 수 있다.

대양에서의 1차생산(빛 에너지로 생물이 이용 가능한 유기물합성) 중 약 2％는 저서조류에 의해 이루어지고, 나머지 98％는 식물성 플랑크톤에 의해 이루어진다. 대부분의 식물성 플랑크톤은 동물성 플랑크톤의 먹이가 되지만 이들 중 약간은 수광권(受光圈) 밑으로 이동하여, 죽은 후 화학적으로 무기화학작용이나 세균에 의해 분해되거나 침전물로 변형된다. 식물성 플랑크톤의 생산은 수면 아래 5~10m 지역에서 최대에 이른다.

수심이 5m가 안 되는 곳에서는 양분이 부족하여 광합성이 적게 이루어진다. 세균은 어느 깊이에서든 발견되지만, 식물성 플랑크톤이 가장 많은 지역의 바로 아래나 해저 바로 위에 가장 많이 존재한다. 동물성 플랑크톤은 어류나 고래와 같은 포유류의 먹이로 직접 이용되고, 몇 단계의 먹이연쇄를 거쳐 사람에게 이용된다. 태양에서 얻은 에너지의 90％가 먹이연쇄의 각 단계를 거치면서 손실되는 것을 볼 때 먹이연쇄의 구성 요소의 수가 증가할수록 많은 에너지가 손실됨을 알 수 있다.