원생생물 SAR(부등편모류,피하낭류,근족사상류)

저번 글에서는 진핵생물의 특징 및 진핵생물의 한 종류인 원생생물에 대해 알아보았습니다. 이번 글에서는 섭식구굴착류를 제외한 나머지 원생생물 중 하나인 SAR에 대해서 알아보겠습니다.

SAR

SAR는 부등편모류, 피하낭류, 근족사상류를 포함하는 상위 그룹입니다. SAR은 이 하위 세 종류의 앞 글자를 딴 것입니다. 부등편모류와 피하낭류는 굉장히 오래전에 공통조상이 단세포성 광합성 홍조류를 삼켜서 유래한 2차 세포내공생이라고 합니다. 그러나 다른 의견으로는 일부 종이 색소체, 잔류물 등이 없다는 것에 근거하여 의문을 갖기도 합니다. 아직 이 그룹이 공식적인 이름이 없다는 것은 논란이 많다는 것을 의미하기도 합니다.

-부등편모류

부등편모류(stramenopiles)는 가장 중요한 광합성 생물의 일부입니다. 수많은 미세한 털 모양의 돌기를 가지며, 깃 편모는 채찍편모와 짝을 이룹니다. 부등편모류에는 규조류, 황갈조류, 갈조류가 있습니다. 먼저 규조류(diatoms)는 단세포 조류이며, 유기물 기질에 묻힌 이산화규소들로 만들어진 유리 모양 벽을 가집니다. 이 벽은 포식자로부터 규조류를 보호합니다. 종류는 굉장히 다양하며, 해양이나 호수에서 가장 많은 광합성 생물입니다. 규조류의 광합성 활동은 지구 전체의 이산화 탄소 농도에 영향을 줍니다. 규조류가 죽으면 사체가 해저로 가라앉아 분해자에 의해 분해됩니다. 이때 사체의 탄소가 해저에 오랜 기간 남아 있어 해저로 이산화 탄소를 수송하는 역할을 합니다. 따라서 규조류의 대증식을 통해 대기의 이산화 탄소의 농도를 낮추려는 일부 과학자들의 주장도 있었습니다. 

 황갈조류(golden algae)는 황색과 갈색의 카로티노이드 때문에 특징적인 색이 나타납니다. 세포의 한쪽 말단에 붙은 편모가 보통 2개 있습니다. 대부분은 단세포이나 군체를 형성하는 경우도 있습니다. 황갈조류는 담수와 해수에서 플랑크톤(plankton)을 구성하며, 모두 광합성을 합니다. 혼합영양을 하는 일부 종은 유기물을 흡수하거나 먹이를 식세포작용으로 섭취 가능합니다. 갈조류(brown algae)는 가장 크면서 복잡한 조류입니다. 모두 다세포 생물이고, 서식지는 대부분 해양입니다. 해조류의 대부분은 갈조류에 속하며, 일부는 식물과 비슷한 구조들이 있습니다. 해조류를 부착하는 뿌리 모양의 부착기(holdfast), 잎과 유사한 엽신(blade), 엽신을 지지하는 줄기 모양의 엽병(stipe) 등을 말합니다. 그러나 식물은 중력에 맞서 지지할 수 있게 적응했으나 갈조류는 광합성 표면이 수표면 가까이 있을 수 있게 적응했습니다. 다시마 등의 일부 종은 식용으로 쓰이며, 세포벽의 알긴(algin)은 가공식품을 걸쭉하게 만들 수 있습니다.

 다세포 조류에서 진화한 생활사 중 가장 복잡한 것은 세대표번(alternation of generation)입니다. 이것은 다세포인 2배체와 반수체가 교대로 나타나는 것입니다. 다시마의 생활사가 대표적인 예시입니다. 2배체인 개체는 포자를 만드는 포자체(sporophyte)입니다. 포자는 반수체로, 편모로 이동합니다. 이후 유주자(zoospore)라고 불리고, 반수체성 다세포인 배우체(gametophyte)로 분화되어 생식세포를 만듭니다. 이 두 세대는 포자체와 배우체가 구조적으로 다른 이형(heteromorphic)입니다. (다른 조류의 경우 생활사가 동형(isomorphic) 세대교번입니다.)

-피하낭류

피하낭류(alveolates)는 원형질막 밑에 막성 주머니인 피하낭(alveoli)이 있습니다. 피하낭류는 광합성/종속영양 원생생물을 포함합니다. 피하낭류에는 와편모(충, 조)류, 정복합포자충류, 섬모충류 등이 있습니다. 우선 와편모류(dinoflagellates)는 세포가 셀룰로스 판으로 강화되어 있습니다. 와편모류는 편모 2개가 있어 물속에서 회전하면서 이동합니다. 절반이 종속영양생물에 해당하며, 나머지는 식물플랑크톤을 구성합니다. 와편모류가 대증식하면 색소체의 카로티노이드 때문에 적갈색을 띠는 적조 현상을 유발할 수 있습니다. 이때 와편모류의 일부 독소는 생물을 죽일 수 있습니다.

 정복합포자충류(apicomplexans)는 동물의 기생충입니다. 기생충은 포자소체(sporozoites)를 통해 숙주에 전파되는데 이 세포의 apex에는 숙주 세포를 뚫을 수 있는 세포소기관 복합체가 있습니다. 광합성을 하지는 않지만 변형된 색소체를 가집니다. 대부분의 정복합포자충류는 유성생식과 무성생식을 모두 거칩니다. 그렇기에 숙주는 두 종 이상이 필요합니다. 대표적으로 열원충(Plasmodium)은 말라리라를 유발하는데, 인간과 모기 안에 삽니다. 섬모충류(ciliates)는 이동과 먹이 섭취에 사용되는 섬모가 있어 이름이 붙여졌습니다. 대부분은 세균 또는 원생생물의 포식자입니다. 섬모충류는 큰 대핵과 작은 소핵이라는 핵의 2가지 유형이 있다는 점에서 다른 생물과 구별됩니다. 두 개체가 소핵을 교환하는 접합(conjugation)을 통해 유전적 변이가 생겨날 수 있습니다. 섬모충류는 보통 대핵이 붕괴되고 소핵에서 새 대핵이 만들어지는 동안 이분법으로 번식합니다. 이때 대핵에는 먹이 섭취, 노폐물 제거, 수분 균형 유지 등의 역할을 하는 유전자가 있습니다.

-근족사상류

 근족사상류(rhizarians)는 아메바(amoeba)가 많이 있으며, 연장된 위족(pseudopodia)을 이용해 이동과 섭식을 합니다. 아메바류는 여러 진핵생물 분류군으로 분산되어 있습니다. 근족사상류에 속하는 아메바류는 실 모양의 위족이 있습니다. 또한 실 모양의 위족으로 섭식하는 편모가 있는 비아메바성 원생생물도 근족사상류에 포함됩니다. 근족사상류에는 방산충류, 유공충류, 아메바성편모충류가 있습니다. 먼저 방산충류(radiolarians)는 규산질의 좌우대칭을 이루는 내골격이 있습니다. 위족은 미세소관의 다발로 보강되어 퍼져나갑니다. 두 번째로 유공충류(foraminiferans)는 유공충(forams)이라고도 불리며, 외각(test; 작은 구멍이 있는 껍질)이 있습니다. 외각은 탄산칼슘으로 단단해진 유기물 한 조각입니다. 이 구멍으로 나온 위족은 유영 및 외각 형성, 먹이 섭취 등을 합니다. 유공충은 해양과 담수에 삽니다. 유공충류의 대부분은 화석에서 알려졌으며, 퇴적암의 연대를 비교하는 데 잘 사용됩니다. 세 번째로 아메바성편모충류(cercozoans)는 대부분의 아메바류와 편모류를 포함하는 큰 원생생물군입니다. 대부분은 종속영양을 취해 기생합니다. 수계나 토양 생태계에서 세균의 포식자이기도 합니다. 아메바성편모충류의 작은 그룹인 클로라라크니오조류는 혼합영양성으로, 작은 원생생물과 세균을 먹고 광합성도 합니다. Paulinella chromatophora는 빛에서 에너지, 이산화 탄소에서는 탄소를 얻는 독립영양생물에 속합니다. 이것은 광합성 장치를 남세균에서 얻은 진핵생물이라는 진화의 예시이기도 합니다. 이번 글에서는 원생생물의 두 번째 상위그룹인 SAR에 대해 알아보았습니다. 다음 글에서는 원생생물의 나머지 상위 그룹들에 대해 알아보겠습니다.