식물 플랑크톤은 수중 생물 집단에서 매우 중요한 역할을 하는데, 무척추 동물들과 작은 물고기들이 그것을 먹고 살기 때문이다. 수질 오염이 심할수록 이 조류(藻類) 세포의 광합성 작용이 저하된다. 즉 태양 에너지를 이용하여 탄산가스와 물을 유기물로 바꾸게 된다. 만약 플랑크톤의 광합성 작용을 측정하는 법을 익히게 된다면, 수중 생태계 전체의 건강 상태를 알 수 있을 것이다. 모스크바 국립대학 생물학부 생물 물리학과의 연구진(D.N. 마토린)이 방법을 개발했다. 방법의 핵심은 조류 세포 내에 존재하는 엽록소의 적색 형광을 기록하는 것이다. 세포가 태양 에너지를 광합성에 적게 소비하면 할수록, 태양 에너지를 형광으로 더 많이 변형시키게 된다. 형광의 강도가 물의 질을 가리키는 지표가 되는 것이다. 중요한 것은, 이것이 매우 섬세하고 신속한 방법이라는 점인데, 대상을 그 거주 환경에서 바로 연구할 수 있도록 해준다. 특수 형광 측정기를 케이블 선을 이용하여 단순한 노 젓는 배에서 150미터까지 내릴 수 있다. 모든 parameter가 자동적으로 측정되고, 결과는 컴퓨터의 화면에 실시간으로 나타난다. 정보는 온도와 수중 밝기의 수직 단면(profile), 조류의 양과 활동을 나타내는 도표의 형식으로 전송된다. 전체 깊이가(150미터까지) 20분 만에 기록된다. 이 방법은 위성으로부터의 우주 탐사와 잘 접목된다. 생물 물리학과 연구진들은 흑해, 지중해, 노르웨이해, 남중국해의 물과 그리고 바이칼 호수, 이씌크-쿨 호수(키르키스탄에 있는 호수로 “이씌크-쿨”은 “따뜻한 호수”라는 의미)의 물을 조사하였다. 밝혀진 바에 따르면, 미네랄 성분(염화 나트륨sodium chloride와 인)이 풍부한 해변 지대의 어린 개체들이 가장 활발하게 광합성 작용을 하였다. 형광 측정 방법으로 모스크바 강의 물을 조사하면서 과학자들은 광합성 작용이 물이 흐르는 장소에서 심하게 억제된다는 사실을 알아냈다. 광합성 강도의 저하는 중금속 한계 농도가 발견된 이씌크-쿨 호수의 몇 개 만에서도 역시 기록되었다. 얻어진 결론이 증명해주는 것은, 이 측정기가 자연 보호 조치를 취할 수 있는 오염 초기 단계에 수질을 측정하기 위한 유용한 도구로 사용될 수 있다는 것이다.
< http://www.informnauka.ru >
|
