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연구정보

Korea Institute of Ocean Science & Technology

Late Miocene threshold response of marine algae to carbon dioxide limitation

  • 조회 : 3291
  • 등록일 : 2014-02-21
Late Miocene threshold response of marine algae to carbon dioxide limitation
마이오세 후기 이산화탄소 결핍에 의해 해조류가 감소하다

 

□ 2013년 8월 29일, NATURE (LETTER)

 

Bolton, C.T., Stoll, H.M., 2013. Late Miocene threshold response of marine algae to carbon dioxide limitation, Nature 500, 558-562.

 

석회편모조류(coccoloithophores)는 광합성을 하고 석회질을 만들기 위해 탄산염을 사용하는 단세포성 플랑크톤임. 신생대(Cenozoic era)에 해양 이산화탄소 농도가 감소한 환경에 적응을 하면서 세포 내 광합성을 하는 위치에서 이산화탄소를 활성화시키는 새로운 해조류가 탄생함. 이산화탄소 활성화는 용존 중탄산염을 원료로 하여 다양한 이산화탄소 농도에 의해 발현이 조절되는 효소의 도움으로 일어남. 석회편모조류는 이러한 진화의 지질학적 역사기록을 잘 보존하고 있음. 그 이유는 화석에 보존되어 있는 아라고나이트 성분의 석회질 껍데기인 코콜리스(coccolith)에 탄소와 산소 안정동위원소 조성이 세포에 의한 탄소 흡수와 전달에 아주 민감하기 때문임.

 

저자는 세포의 탄소 플럭스 모델을 사용해서 낮은 이산화탄소분압에서는 탄산에 대한 수요 증가가 탄산의 석회화 할당량을 줄이며, 큰 세포일수록 이러한 현상이 두드러짐을 보임. 분석 결과 낮은 이산화탄소 농도에서는 크기가 큰 코콜리스와 작은 코콜리스의 안정동위원소의 조성에 큰 차이가 있는 것으로 밝혀짐. 화석 코콜리스의 산소와 탄소 동위원소 기록 분석 결과 이러한 안정동위원소 조성의 큰 차이는 중신세 후기와 선신세(Pliocene) 초기(약 700-800만년 전)에 시작되었음. 저자는 안정동위원소 조성의 차이가 낮은 이산화탄소 분압에 대해 탄소를 흡수하는 전략이 변한 것으로 해석함. 보고된 석회편모조류의 반응은 500-800만 년 전 육상 식물에서 발견되는 전 세계적인 변동과 일치함. 따라서 대기 중 이산화탄소의 분압이 감소하면서 육상식물과 해조류가 동시에 반응한 결과로 해석할 수 있음. 이 기간 동안 이산화탄소 감소하여 지구가 한랭화 되고 빙하기가 찾아온 것임.


2014-02-21

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최종수정일 :
2018-11-05