미생물의 책 19 수면에 퍼져있는 광합성 세균

[YDfamily]

19. 식물과 같은 광합성을 행하는 시아노박테리아

여름이 가까워지면 저수지나 늪의 수면에 녹색의 가루를 뿌려 놓은 듯 푸른 가루가 덮여 있는 것을 볼 수 있는 경우가 있다. 푸른 가루의 정체는 조류가 아니고 시아노박테리아이다.

예전부터 남조(藍藻)라고 불리고 있었던 시아노박테리아는 광합성을 하는 일군의 세균이다. 세균의 안에는 식물과 같은 산소를 발생하는 형식의 광합성을 행하는 것은 시아노박테리아뿐이다. 광합성은 간단히 말하면 빛의 에너지를 이용하여 물을 산소와 수소로 분해하고, 그 수소를 이용하여 이산화탄소를 환원하여 탄수화물을 얻는 반응이다.

시아노박테리아에는 아나베나(anabaena) 등의 섬유상으로 세포가 이어져 있는 타입으로 시네코시스티스(cynechocystis) 등의 단세포의 타입이 존재한다. 섬유상의 타입에는 한바퀴 큰 이형세포가 틈에 끼어 있는 것도 있다. 이형세포에는 질소고정이 이루어지고 있다. 질소고정이란 공기 중의 질소가스를 흡수하여 암모늄이온으로 환원하여 아미노산 등을 합성하는 재료로 하는 반응이다. 두류의 뿌리에 공생하고 있는 근립균이 행하는 반응과 같다

시아노박테리아는 광합성과 질소고정의 두가지가 가능하기 때문에 탄소원도 질소원도 없는 미네랄만 포함하고 있는 물에도 생육하는 것이 가능하다. 시아노박테리아가 무성하면 시아노박테리아를 먹이로 하여 다양한 생물이 생육 가능하게 된다. 하지만 시아노박테리아의 대발생에 있는 푸른 가루가 발생하면 수면을 모두 덮어버려 빛이나 공기가 수중에 도달하지 않아 버리기 때문에 수초나 물고기가 사멸하기도 하고, 상수도 등에 이용에 지장을 끼치게 된다.

시아노박테리아에 있어 생육에 걸리는 것은 인산이다. 가정이나 농장으로부터의 폐수에 함유된 인산이 호수 등에 유입되면, 푸른 가루가 발생하는 원인이 된다. 푸른 가루는 환경 오염의 지표로도 된다.

시아노박테리아의 왕성한 생명력을 활용하여 유용물질 생산에 이용하는 연구가 많이 진전되고 있다.

요점 BOX
푸른 가루의 정체는 시아노박테리아
광합성을 행하는 일군의 세균
광합성과 질소고정 모두가 가능한 것도 있다.