물 덩어리는 피코 모양을 형성합니다.

Oct 16, 2023

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 64(2023) 이 기사 인용

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극지 해양은 가장 생산적이고 빠르게 변화하는 환경에 속하지만, 이 취약한 생태계에 대한 우리의 이해는 여전히 제한적입니다. 여기에서는 전체 수주 전체와 서로 다른 특성과 기원을 가진 5개의 수괴에서 샘플링된 서부 Weddell Sea의 독특한 DNA 메타바코딩 샘플 세트에 대한 분석을 제시합니다. 우리는 플랑크톤 피코나노 진핵생물의 분포에 영향을 미치는 요인에 초점을 맞추고 수괴가 표면에서 멀어지고 시간이 지남에 따라 산소가 고갈됨에 따라 진핵생물 군집의 생태학적 연속을 관찰합니다. 이러한 천이가 시작될 때 광역에서는 조류, 박테리오포식동물, 작은 진핵생물의 포식자가 군집을 지배하는 반면, 물이 더 깊어짐에 따라 또 다른 군집이 발달하는데, 대부분 포식자(신디니안), 중플랑크톤 포식자(방사성포식자), 그리고 디플로네미드. 깊이와 산소 구배에 따른 신디니안과 디플로네미드의 강한 상관 관계 분포는 이들의 긴밀한 생태학적 연관성을 제시하고 해양 생태계에서 후자 그룹의 생물학적 역할을 이해하는 데 더 가까이 다가가도록 해줍니다.

종속 영양 원생 생물은 물기둥 전체에 걸쳐 바다 플랑크톤의 중요한 구성 요소입니다1,2,3. 광층에서도 이들은 일차 진핵생물 생산자보다 더 다양하고 풍부합니다4. 이들의 분포는 주로 비생물적 요인(온도와 산소 농도가 가장 중요함)과 생물적 상호작용의 조합에 의해 영향을 받습니다5. 해양 원생생물 공동체는 현재 대규모 메타바코딩 프로젝트4,5,6,7,8,9,10,11,12를 통해 적극적으로 지도화되어 있지만, 이는 주로 열대 및 온대 지역과 햇볕이 잘 드는 바다에 초점을 맞추고 있습니다. 바다의 생산성이 발생합니다. 극지 해양은 지구상에서 가장 생산적이고 빠르게 변화하는 생태계 중 하나에 속하지만13 해양 원생생물을 대상으로 한 대규모 조사에서는 남극해가 잘 나타나지 않습니다. 여러 심해 수괴의 원생 생물을 조사한 단일 소규모 연구를 제외하고14 남빙양의 원생 생물에 대한 대부분의 연구는 광층에 중점을 두었습니다15,16,17,18,19,20,21. 극지 겨울의 독특한 조건을 고려하면, 종속 영양 생활 방식이 극지 환경에서 특히 중요하다고 가정하는 것이 합리적입니다. 지구상에서 가장 방대한 생물 군계를 형성하는 어두운 바다, 즉 중층(200-1000m) 및 심해층(1000-4000m)은 일반적으로 메타바코딩 조사에 의해 드물게 다루어집니다. 우리가 아는 한, 모든 관련 원생생물 그룹에 걸쳐 공동체의 상세한 심층 계층화를 조사하는 연구는 드물며, 남극해의 샘플을 보고하는 연구는 존재하지 않습니다. 그러므로 우리는 이 격차를 메우는 것을 목표로 삼았습니다.

웨델해(Weddell Sea)에는 잘 알려진 해양학적 특징인 웨델 환류(Weddell Gyre)가 있습니다. 해빙의 형성/용해 및 대륙빙하의 용해는 이 지역을 남반구 전체의 심해수 및 저층수 형성에 가장 중요한 장소이자 전 세계적으로 그러한 장소 중 하나로 만드는 특정 조건을 만듭니다. 이곳은 또한 바다와 대기 사이의 가스 교환이 일어나는 바다의 중요한 지역이기도 하며 훨씬 더 북쪽에 있는 심해(200m 미만)의 산소와 이산화탄소 수준에 영향을 미칩니다22.

아래에서는 다른 곳에서 출판된 정보를 바탕으로 우리 작업과 관련된 Weddell Sea 수괴에 대한 개요를 제공합니다. 수심 100m 미만의 표층수(SuW)는 여름철 개방 수역에서 해빙이 녹아 영향을 받기 때문에 염도가 낮고 수온이 0°C 이하로 차며 가스 교환으로 인해 산소 농도가 높습니다. 바다와 대기 사이. 400m에서 1600m 사이의 깊이에는 0°C 이상의 온도와 34.6 이상의 염분을 특징으로 하는 따뜻한 심층수(WDW)가 있습니다. WDW는 웨델 환류 내에서 시계 방향으로 순환하며 동쪽 가장자리에서 웨델 환류로 들어가는 남극 순환 해류의 순환 심층수(CDW)에서 시작됩니다. CDW는 WDW에 비해 수온과 염분이 더 높으며, 이는 북대서양 심층수(NADW)에서 유래합니다. 따라서 WDW는 오랫동안 대기와 접촉하지 않은 채 심해에 존재해왔기 때문에 산소 농도가 낮다. SuW와 WDW 사이에는 수정된 따뜻한 심층수(MWDW)가 끼어 있는데, 이는 WDW가 용승하고 SuW와 혼합되어 발생하므로 MWDW의 온도, 염도 및 산소 농도는 WDW와 SuW의 중간 수준입니다.