해캄

3. 형태

해캄속은 다수의 세포가 단열로 연결된, 분지하지 않는 사상체이다.^[18][19] 세포는 원통형이며, 지름은 10 µm에서 200µm 이상까지 다양하지만, 대부분 20–60µm 정도이며, 길이는 지름보다 크다(최대 30배).^[18][19] 세포벽으로 둘러싸여 있으며, 종종 두꺼운 점액질을 동반하여 미끈거린다.^[18][19] 세포 간 격벽은 보통 판상이지만, 일부 종에서는 환상의 주름이 있다.^[18][19][39] 1세포에 1–16개의 리본 모양 엽록체가 나선형으로 배치되어 있으며,^[18][19][39] 엽록체의 가장자리는 물결 모양이고, 다수의 피레노이드를 포함한다.^[18][19] 세포 중앙 부근에 1개의 핵이 존재하며, 그 주위를 둘러싸는 원형질에서 원형질사가 주변부로 방사상으로 뻗어 있다.^[19]

4. 생식

해캄(''Spirogyra'')은 무성생식과 유성생식을 모두 할 수 있다.^[9]

유성 생식에는 두 가지 유형이 있다.

# '''사다리 모양 접합'''은 두 개 이상의 서로 다른 섬유체가 나란히 정렬되어, 서로 반대편에 정렬된 각 세포에서 접합관이라고 알려진 관 모양의 돌기를 방출하여 융합한다. 융합후에는 접합 운하라는 통로를 만든다. 수컷 역할을 하는 세포의 세포질은 이 튜브를 통해 이동하여 암컷 세포질과 융합하고, 배우자는 융합하여 접합자를 형성한다.

# '''측면 접합'''에서는 단일 섬유체에서 배우자가 형성된다. 공통적인 가로벽 근처의 두 개의 인접한 세포는 접합관이라고 알려진 돌기를 내보내고, 접촉 시 접합 운하를 형성한다. 수컷 세포질은 접합 운하를 통해 이동하여 암컷과 융합한다. 나머지 과정은 사다리 모양 접합과 동일하게 진행된다.

사다리 모양 접합은 두 개의 섬유체 사이에서 발생하고, 측면 접합은 동일한 섬유체의 두 개의 인접한 세포 사이에서 발생한다는 본질적인 차이점이 있다.

4. 1. 무성생식

4. 2. 유성생식

5. 생태

해캄은 수생태계에서 중요한 생산자 역할을 하며, 다양한 생물에게 서식처를 제공한다.^[23] 다른 조류와의 경쟁이나 초식어류에 의한 섭식, 털곰팡이류와 난균류, 원생생물에 의한 기생이 보고되고 있다.^{[18][24][25][26]} 일부 종은 중금속 내성을 가지며, 세포벽 표면에 중금속을 축적하는 것으로 나타났다. 이를 이용한 생물 정화에의 응용이 시도되고 있다.^[27]

일본에서는 수온이 20°C 전후가 되면 논에 해캄이 대량 번식하여 수온이나 지온 저하, 모 쓰러짐, 비료 영양분 수탈 등으로 피해를 주는 경우가 있다.^[28] 대책으로는 논 중간 말리기(일시적으로 물을 빼는 것), 조류 대상 농약(모게톤 입제, 모게톤 점보) 살포 등이 있다.^[28] 또한 비오톱 형성을 위해 만들어진 연못 등 인공 환경에서 해캄이 대량 번식하는 경우도 있으며, 경관 악화 외에도 수류 막힘, 사후 부패 등이 문제시되기도 한다.^[29][30] 대책으로는 빛 제한, 정화 장치, 물풀에 의한 영양염 제거, 초식어류 도입 등이 시도되고 있다.^[29][31]

6. 활용

해캄속 종은 생물 정화에서의 잠재력에 대해 연구되고 있다. 특히, 광산에서 나오는 유독성 유출수(자연적으로 발견되는 경우가 많음)^[11] 및 도시 하수 처리수^[12]를 막는 데에 연구가 진행되고 있다. 해캄은 또한 잠재적인 바이오 연료로서도 연구되었다.^[12]

''Spirogyra varians''와 같은 해캄속 종은 높은 영양 밀도 때문에 잠재적인 제약 용도로도 연구되고 있다.^[13]

7. 분류

해캄속(''Spirogyra'')은 1820년 독일의 요한 하인리히 프리드리히 링크가 명명했으며, 렉토타입(lectotype) ''Spirogyra porticalis''는 1952년 폴 C. 실비아(Paul C. Silvia)가 지정했다.^[8]

전통적으로 별해캄목 별해캄과로 분류되었으나, 분자계통학적 연구 결과에 따라 현재는 해캄목 해캄과로 분류된다. 템노기라속(Temnogyra^la)과 시로고니움속(Sirogonium^la)은 해캄속과 유사하지만 접합 방식 등에서 차이를 보이며, 분자계통학적 연구에서는 이 두 속이 해캄속에 포함될 가능성이 있다고 보고되었다.^[34][37][38]

해캄속은 약 600종 이상이 기재된 매우 큰 속으로, 이 중 약 530종이 분류학적으로 인정받는다.^[18] 종 분류에는 유성 생식(특히 접합 양식, 접합 포자 특징)과 영양 세포(직경, 격벽, 엽록체 특징) 등이 사용된다.^[19][39]

7. 1. 하위 종

8. 기타

미국의 재즈 퓨전 밴드 스파이로 자이라는 해캄속의 이름을 따서 지어졌다.

또한, 해캄은 브라질의 삼바 록 노래인 조르지 벤의 "스피로지라 스토리"(Spirogyra story)의 주제이기도 하다.

참조

_[1] 웹사이트 Algaebase, entry for ''Conjugata'' http://www.algaebase[...] 2016-02-20
_[2] 웹사이트 Algaebase, entry for ''Jugalis'' http://www.algaebase[...] 2016-02-20
_[3] 웹사이트 Spirogyra http://www.microscop[...]
_[4] 논문 Production of Biodiesel From Microalgae https://citeseerx.is[...] 2013
_[5] 논문 Morphotaxonomy of the Genus Spirogyra (Zygnematacae, Clorophyta) in Korea. https://e-algae.org/[...] 2004
_[6] 논문 Identity and phylogenetic placement of Spirogyra species (Zygnematophyceae, Charophyta) from California streams and elsewhere https://www.research[...] 2013-06
_[7] 논문 Identification of 13 Spirogyra species (Zygnemataceae) by traits of sexual reproduction induced under laboratory culture conditions https://www.nature.c[...] 2019
_[8] AlgaeBase Spirogyra page https://www.algaebas[...] AlgaeBase
_[9] 서적 The Zygnemataceae (fresh-water conjugate algae) with keys for the identification of genera and species, and seven hundred eighty-nine illustrations https://www.biodiver[...] Ohio State University Press
_[10] 논문 Three-dimensional growth: a developmental innovation that facilitated plant terrestrialization https://link.springe[...] 2020-02-24
_[11] 논문 Potential Role of Spirogyra sp. and Chlorella sp. in Bioremediation of Mine Drainage: A Review 2023-03-16
_[12] 논문 Use of freshwater macroalgae Spirogyra sp. for the treatment of municipal wastewaters and biomass production for biofuel applications 2018-04
_[13] 논문 Nutritional Evaluation of Edible Freshwater Green Macroalga Spirogyra varians https://www.research[...] 2015-06
_[14] 웹사이트 UMA HISTÓRIA QUE GIRA EM TORNO DE UMA ALGA https://www.ufmg.br/[...]
_[15] 서적 大辞林 第三版 三省堂
_[16] 논문 The Zygnemataceae (Chlorophyta): a twenty-year update of research
_[17] 논문 糸状藻アオミドロ属 (ホシミドロ科 Zygnemataceae, ''Spirogyra''属) の接合過程を教材とした有性生殖の学び ─小学校教員養成課程における実践─
_[18] AlgaeBase ''Spirogyra'' Link, 1820, nom. cons. https://www.algaebas[...] AlgaeBase 2020-04-01
_[19] 서적 The Freshwater Algal Flora of the British Isles: an Identification Guide to Freshwater and Terrestrial Algae Cambridge University Press
_[20] 논문 Three-dimensional growth: a developmental innovation that facilitated plant terrestrialization
_[21] 서적 プランクトンハンドブック 淡水編 文一総合出版
_[22] 논문 Field ecology of freshwater macroalgae in pools and ditches, with special attention to eutrophication
_[23] 서적 Biology of the filamentous conjugating algae Syracuse University Press
_[24] 논문 Chytrids and algae: II. Factors influencing parasitism of ''Rhizophydium sphaerocarpum'' on ''Spirogyra''
_[25] 논문 Facultative parasitism of ''Spirogyra'' sp.(Chlorophyta) by ''Saprolegnia asterophora'' and ''Pythium gracile'' (Eumycota, Oomycetes)
_[26] 논문 Shedding light on vampires: the phylogeny of vampyrellid amoebae revisited
_[27] 논문 Bioremoval of some metals by living algae ''Spirogyra'' sp. and ''Spirullina'' sp. from aqueous solution
_[28] 웹사이트 水田に発生するアオミドロ対策について https://www.pref.iba[...] 茨城県 2024-06-30
_[29] 논문 都市型ビオトープ池での硝酸イオン吸着型水質浄化装置による水生昆虫相への影響 https://doi.org/10.7[...]
_[30] 논문 鶴見大学ビオトープ(エコ・ビオガーデン)の生物環境について ―環境教育の視点からー https://doi.org/10.2[...] 鶴見大学
_[31] 논문 学内ビオトープ池におけるアオミドロの発生抑制に関する研究 http://www.akashi.ac[...]
_[32] 논문 Phylogeny of conjugating green algae based on chloroplast and mitochondrial sequence data
_[33] 논문 Phylogeny and classification of Zygnematophyceae (Streptophyta): current state of affairs
_[34] 논문 Hidden genetic diversity in the green alga ''Spirogyra'' (Zygnematophyceae, Streptophyta)
_[35] 논문 One thousand plant transcriptomes and the phylogenomics of green plants
_[36] 논문 A phylogenomically informed five-order system for the closest relatives of land plants
_[37] 논문 Identification of 13 ''Spirogyra'' species (Zygnemataceae) by traits of sexual reproduction induced under laboratory culture conditions
_[38] 논문 Identity and phylogenetic placement of ''Spirogyra'' species (Zygnematophyceae, Charophyta) from California streams and elsewhere
_[39] 서적 日本淡水藻図鑑 内田老鶴圃
_[40] 서적 淡水微生物図鑑 原生生物ビジュアルガイドブック 誠文堂新光社
_[41] 논문 Ploidal changes in clonal cultures of ''Spirogyra communis'' and implications for species definition