251124 원생생물

[박대선]

251124 원생생물
 학자에 따라 다르지만 생물을 크게 세균역, 고세균역, 그리고 미토콘드리아와 공생을 시작한 진핵생물역으로 구분하는 경우 진핵생물역이 생물의 대부분을 이루고 이는 식물계, 동물계, 진균계, 그리고 원생생물계로 구분된다. 식물과 동물은 상식적이니 생략하고 진균계는 버섯 등으로 동식물과 같이 단계통군(Monophyletic)이지만 원생생물계는 다계통군(polyphyletic)이다. 즉 진균계나 동물계, 혹은 식물계로 분류되지않은 다양한 조상을 가진 생물들의 집합인 것이다. 따라서 원생생물계에 속하는 일부는 동물에 가깝고 일부는 식물, 그리고 나머지는 진균에 가깝다. 
 내가 연구하고 있는 해조류가 바로 그 원생생물계에 속하는데 해조류도 크게 갈조류(brown algae), 녹조류, 홍조류, 규조류로 구분하지만 진화적 특성은 제 각각이다. 관찰상으로 규조류가 다른 해조류와 달라보이지만 유전적으로는 갈조류와 유사하다. 즉 갈조류는 녹조류나 홍조류와 비슷해 보이지만 서로 다른 조상을 가진다. 즉 해조류(algae)라는 큰 묶음이 다계통군이고 여기에 속하는 갈조류 자체는 비교적 단계통군에 가깝다.
 녹조류(Green algae)와 홍조류(Red algae)는 원조상인 시안세균(cyanobacteria)을 처음으로 삼켜 공생을 시작한 진핵세포고 이 조상에서 유래한 광합성 기관이 1차 엽록체(Primary plastid)가 되어 육상식물과 같이 Archaeplastida라는 하나의 단계통군을 이룬다. 반면 갈조류는 홍조류를 이미 가진 진핵조류를 다시 삼킨 세포가 기원이 된다. 따라서 엽록체는 홍조류 계통이지만, 세포계통은 완전히 다르다. 즉, 갈조류는 식물계(Archaeplastida) 바깥에서 독립적으로 “광합성 생물이 된” 계통이다. 그런데 이들은 모두 수생생물로 광합성을 해서 비슷해보이기에 함께 “해조류”라고 묶여 구분되지만 진화와 유전자가 상이하기에 상당히 다르게 발생한다. 우리가 생물시간에 배웠듯이 개체발생은 계통발생을 반복하기 때문이다. 그래서 해조류연구가 어렵다. 비슷해보이지만 전혀 다르게 성장하기에 양식환경도 제각각이어야 하기 때문이다.