재미있는 해양생태학

머리말

1장 생태계, 쉽게 알 수 있다
1. 해양생태계와 유머, 공통점은?
2. 생태계란 무엇인가? 결국 주거 문제
3. 생태계의 크기, 조정이 가능
4. 생태계 명칭, 특성을 이해하기 쉽게 한다
5. 생태계의 구조와 기능, 누가 무슨 일을 하나?
6. 생태계 내 생물들의 보이지 않는 룰rule
7. 생물단위: 종, 개체군, 군집

2장 해양생태계와 육상생태계 구조 비교
1. 어떻게 다를까?
2. 진정한 3차원과 2차원에 가까운 3차원

3장 광합성, 최고의 발명품: 모두를 위한 소재와 연료를 만들다
1. 빛이 필요한 광합성
2. 표층만 밝은 바다, 광합성을 제한하다
3. 해양 광합성 생물의 색소들, 빛의 이용을 증대시킨다

4장 생물은 어떤 원소들로 이루어져 있나?
1. 탄소, 생물의 근원 물질
2. 질소, 해양의 생산을 좌우한다
3. 인, 적지만 핵심적 성분
4. 해양에서의 질소와 인 분포, 어디에 많나?

5장 생태계 내 생물의 구분
1. 분류학적 구분, 족보
2. 영양방식 구분, 포도당을 어떻게 얻나?
3. 먹이망에서의 역할 구분: 생산자, 소비자, 분해자
4. 서식지 및 생활방식으로 구분, 너 집이 어디니?

6장 플랑크톤 왕국
1. 플랑크톤의 정의, 수영선수도 있다
2. 영양방식에 따른 구분

7장 식물플랑크톤, 모두 다 먹여 살린다
1. 남세균류, 30억 살 장수의 상징
2. 규조류, 하루에 10배도 될 수 있다
3. 식물성 미소편모류, 바닷속 비스킷
4. 식물성 와편모류, 가장 영리한 식물

8장 혼합영양플랑크톤, 광합성도 하고 포식도 하고
1. 혼합영양이란? 모든 생물의 꿈
2. 누가 혼합영양을 하나?
3. 일시적인 혼합영양, 진화적 수수께끼

9장 동물플랑크톤, 광합성 생물과 어패류와의 중간자
1. 동물의 역할
2. 동물플랑크톤, 어떻게 나누나?

10장 단세포 원생동물플랑크톤, 원핵생물과 식물플랑크톤의 주요 섭식자
1. 동물성 미소편모류, 원핵생물의 주요 포식자
2. 동물성 와편모류, 뭐든 잘 먹어요
3. 섬모류, 털털한 녀석들
4. 아메바류와 근족류, 위족을 만들다

11장 다세포 후생동물플랑크톤, 어패류의 주요 먹이
1. 해파리, 크지만 플랑크톤
2. 윤형동물, 양식장의 보물
3. 요각류, 바다의 소고기
4. 지각류, 물벼룩
5. 크릴, 고래밥
6. 화살벌레, 정교한 화살
7. 후생동물플랑크톤의 주야수직이동

12장 원핵생물플랑크톤, 재생의 왕
1. 아키아, 열악한 환경을 극복하다
2. 박테리아, 높은 다양성
3. 산소를 좋아하는 원핵생물, 싫어하는 원핵생물
4. 원핵생물플랑크톤, 소중한 먹이가 되다

13장 유영동물, 상위 포식자이자 먹거리
1. 유영동물이란? 물고기, 파충류, 포유류를 포함하다
2. 유영동물, 떠야 산다
3. 유영동물, 숨을 곳이 없는 환경
4. 정어리, 최고의 해양모니터링 프로그램 CalCOFI를 만들다

14장 저서생물 왕국
1. 저서생물이란?
2. 저서생물의 역할

15장 광합성 저서생물, 다양한 저서성 1차생산자
1. 저서미세조류, 퇴적물 속에서 광합성을 하다
2. 대형해조류, 식탁을 풍요롭게 하다
3. 해초, 바다로 되돌아간 풀

16장 저서동물, 엄청난 분화
1. 해면동물, 바다수세미
2. 자포동물, 독침을 가지고 있다
3. 연체동물, 연한 몸체
4. 환형동물, 반지의 제왕
5. 절지동물, 갑갑한 녀석들이 많다
6. 극피동물, 피부 관리가 필요한 방사대칭 동물

17장 저서동물 서식환경과 적응
1. 갯벌에서는 2개의 구멍을 만들다
2. 모래해안에서는 하루에도 몇 번씩 집을 다시 짓는다
3. 바위해안에서는 파도와 건조를 이겨내야 한다

18장 저서동물유생은 소중하다
1. 저서동물유생, 견문을 넓히러 떠난다
2. 유생, 몸집이 커지면 해안가로 돌아와야 한다

19장 생태계의 기능
1. 유기물 생산, 모두를 위한 노력
2. 먹이망, 물질과 에너지를 전달하다
3. 경쟁, 최고의 효율을 지향하다
4. 공생, 재난 극복을 위한 최고의 생존수단
5. 기생, 안전한 자원 확보의 길
6. 에너지, 순환되지 않고 흘러간다
7. 천이, 우점 세력의 이어달리기

20장 해양생태계가 주는 선물
1. 많은 혜택
2. 선물의 지속성

21장 큰 환경변화는 생태계의 구조와 기능을 바꿀 수 있다
1. 온난화, 공간 내 에너지 증가
2. 해양산성화, 이산화탄소가 끌어내린 pH
3. 유해물질에 의한 해양오염, 유류와 중금속과 인공물질
4. 부영양화, 영양물질도 너무 많으면 문제가 된다

22장 적조, 완벽한 것들의 부조화
1. 적조, 빨간 밀물과 썰물일까?
2. 적조생물들, 수백 대 일 경쟁을 뚫은 천재들
3. 적조, 어떻게 발생되나?
4. 태풍, 적조 발생을 부추기나 억제하나?
5. 적조, 해양생물에게 어떻게 피해를 주나?
6. 적조 피해 저감 대책은?
7. 누가 글로벌 적조를 만드나?

23장 생태학 원리를 이용한 타 학문에 대한 기여
1. 생태학과 경제학
2. 생태학과 사회학

24장 생태계 모델과 예측
1. 모델의 종류
2. 예측
3. 바둑과 장기

참고문헌
찾아보기

바다라는 집(공간)에서 중요한 편의시설(비생물적 물질과 에너지)은 물, 영양물질, 염분, 수온, 광 조건 등이고, 육지라는 집에서는 공기, 흙, 물 등이다. 이러한 비생물적 물질과 에너지의 양이 바뀌게 되면 그 속에 사는 생물의 양도 변하게 된다. 결국 해수온난화, 해양산성화, 해양중금속오염 등도 바다 안에서 비생물적 물질과 에너지의 양이 크게 변해서 생긴 현상이다.
집 안에 들어와 사는 생물들의 경우 서로 유기적인 관계를 유지하고 있다. 식물이 이산화탄소와 질소와 인 등을 이용하여 새로운 유기물 또는 개체를 만들면 포식자들이 와서 잡아먹고, 그 포식자는 다시 상위포식자들에게 잡아먹힌다. 이들이 죽어 이산화탄소, 질소, 인 등으로 분해되면 다시 생산자에 의하여 이용되어 물질이 순환되게 된다. 즉 생태계 내에서 생물들은 서로를 필요로 하며 공존한다. 그런데 집 안의 비생물적 물질과 에너지가 크게 변하면 생물들의 생산, 포식, 순환 등도 변하게 된다. 해양생태학은 주로 바다라는 집 안에서 일어나는 비생물적 물질과 에너지의 변화, 그리고 생물들의 변화를 연구하는 학문이라고 할 수 있다.

해양생태계와 육상생태계의 구조를 잘 비교해보면, 왜 식물과 동물이 해양생태계에서 육상생태계로 진화해 갔고, 반대로 왜 일부 생물이 육상생태계에서 해양생태계로 진화했는지를 알 수 있다. 많은 해양 식물과 동물이 진화하면서 바다에서 육상으로 이사를 갔고, 반대로 육지에 살던 고래와 해초 등은 다시 바다로 돌아왔다. 치열한 바닷속 경쟁을 피해 육상으로 간 식물들은 육상에서 물 부족, 변화무쌍한 온도, 영양물질의 부족, 초식동물들의 공격을 겪었을 것으로 생각된다. 그래서 육상식물들은 비가 많이 오고 비옥한 땅을 서식지로 선택하고 몸의 크기를 키웠을 것으로 판단된다. 이 분야는 생태학자, 진화학자, 고생물학자 등에게 매우 흥미로운 주제이고 계속 연구되어야 한다.

영양방식trophic mode은 자신이 필요로 하는 포도당을 어떻게 얻느냐에 따라 구분한다. 식물처럼 스스로 무기물인 이산화탄소를 이용하여 유기물인 포도당을 만드는 방식을 자가영양(또는 독립영양, autotrophy)이라고 부른다. 자가영양 방식 중 빛에너지를 이용하여 포도당을 합성하는 것을 광합성(photoꠓautotrophy 또는 photosynthesis)이라고 하는데 주로 식물들이 수행한다. 또한 일부 원핵생물이 화학에너지를 이용하여 포도당을 합성할 수 있는데, 이를 화학합성chemo-autotrophy이라고 부른다.