분해자
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
분해자는 생태계에서 생산자와 소비자와 함께 물질 순환을 담당하는 중요한 구성 요소로, 죽은 유기물이나 배설물을 분해하는 역할을 한다. 육상 생태계에서 분해자는 토양 비옥도를 증가시키고, 낙엽, 낙지, 동물의 사체 등 다양한 유기물을 분해하여 식물이 이용할 수 있는 이산화탄소와 무기 양분으로 전환한다. 분해자에는 균류, 세균 등이 있으며, 해양 생태계에서는 데트리투스를 섭취하는 데트리투스 섭식자가 분해자 역할을 수행한다.
더 읽어볼만한 페이지
- 미생물학 - GFAJ-1
GFAJ-1은 고농도 비소 환경에서 생장하며 비소를 이용하여 생장할 수 있다는 논란이 있었던 박테리아이다. - 미생물학 - 발효
발효는 미생물이 유기물을 분해하여 에너지를 얻는 과정으로, 다양한 유기물을 이용하여 에탄올, 젖산 등 다양한 대사산물을 생성하며, 식품 보존, 발효식품 제조, 바이오에탄올 생산 등 산업 전반에 활용되는 산소의 유무와 관계없는 이화 작용이다. - 생태학 - 생물 다양성
생물 다양성은 특정 지역 내 유전자, 종, 생태계의 총체로서, 종 내, 종 간, 생태계의 다양성을 포함하는 개념이며, 식량, 의약품, 산업 원료 등 다양한 자원을 제공하고 생태계 서비스 및 문화적 가치를 지니지만, 최근 인간 활동으로 인해 급격히 감소하고 있어 보전 노력이 필요하다. - 생태학 - 먹이 그물
먹이 그물은 생태계 내 생물 간의 복잡한 먹이 관계를 나타내는 연결망으로, 생태학자들은 이를 통해 생산자와 소비자 간의 에너지와 영양소 흐름을 추적하며, 먹이사슬과 영양 단계, 생태 피라미드 개념과 관련되어 생태계의 구조와 기능을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 공 (악기)
공은 금속으로 제작된 타악기로, 다양한 문화권에서 의식, 신호, 음악 연주 등에 사용되며, 형태와 용도에 따라 여러 종류로 나뉜다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 국무회의
국무회의는 대한민국 대통령을 의장으로, 예산, 법률안, 외교, 군사 등 국정 현안을 심의하는 중요한 기관이며, 대통령, 국무총리, 국무위원으로 구성되고, 정례회의는 매주 1회, 임시회의는 필요에 따라 소집된다.
| 분해자 |
|---|
2. 분해자의 정의
분해자는 생태계에서 생산자, 소비자와 함께 물질 순환을 담당하는 중요한 구성 요소이다. 생산자는 광합성을 통해 태양 에너지를 유기물 형태로 전환하는 독립 영양 생물이며, 소비자와 분해자는 생산자가 만든 유기물을 이용하는 종속 영양 생물이다. 소비자는 주로 살아있는 생물을 섭취하는 생식 먹이 사슬에 속하는 반면, 분해자는 죽은 유기물이나 배설물을 분해하는 부식 먹이 사슬에 속한다.
육상 환경에서 분해는 주로 토양 내부 또는 표면에서 일어나며, 분해자의 활동은 토양 비옥도를 증가시킨다.[7] 분해는 죽은 유기물 내의 큰 분자를 주변 식물이 뿌리를 통해 흡수할 수 있는 더 작은 분자로 분해하는 과정이다. 일부 과정은 생물교란이라고 불리는 과정에서 지렁이와 식물 뿌리와 같은 것에 의한 기계적인 분쇄와 교반을 통해 일어난다.[8] 이러한 물리적 수단을 넘어서는 추가적인 분해에는 효소의 존재가 필요하다. 이 두 가지 과정은 포유류의 소화관에서 일어나는 일과 유사하다.
하지만 현실에서는 생식 먹이 사슬과 부식 먹이 사슬 사이에 복잡한 상호작용이 존재하여 소비자와 분해자를 명확하게 구분하기 어려운 경우도 있다. 예를 들어 톡토기, 톡토기 사냥 거미, 지렁이, 지렁이 사냥 딱정벌레, 파리목 유충과 같은 생물은 두 먹이 사슬 모두에 관여한다.
분해자는 단순히 유기물을 무기물로 분해하는 것뿐만 아니라, 셀룰로스, 리그닌과 같이 분해하기 어려운 물질을 분해하는 역할도 수행한다.[10] 이러한 물질은 주로 균류와 세균에 의해 분해된다.
3. 분해자의 역할
특정 유기체가 분해에 기여하는 능력은 해당 유기체가 어떤 효소를 가지고 있는지에 크게 달려 있다. 지방, 단백질, 녹말과 같은 분자를 소화하는 효소는 광범위하게 존재하며 미생물에서 포유류에 이르기까지 많은 유기체가 이를 가지고 있다.[9] 결과적으로, 이러한 분자는 환경에서 가장 먼저 분해된다.
육상 생태계에서 소비자 군집에 소비되는 생산자의 생물량은 적고, 대부분의 광합성 산물은 토양 부식 연쇄계로 흘러간다. 삼림 생태계에서 소비자의 식물 소비량은 1할에도 미치지 못하며, 나머지 9할을 이용해 고정된 유기물을 무기화하고, 다시 식물이 재이용할 수 있는 이산화탄소와 무기 양분으로 변환하는 것이 분해자의 역할이다. 즉, 육상 생태계에서의 물질 흐름은 생산자에 의한 유기물 생산과 분해자에 의한 무기화의 사이클이 주된 특징이다.
생태계에서 물질 순환은 주로 미생물에 의한 유기물의 무기화가 중요하며, 토양 호흡의 9할 정도가 미생물에 의해 이루어진다. 육상 생태계의 탄소 순환에서, 생식 연쇄와 부식 연쇄 모두 동물의 소비량은 적다.
분해자로서의 동물은 식물 유해를 씹어 부수거나, 분으로 토양의 단립 구조를 만드는 등 물리적으로 토양 구조를 바꾸거나, 미생물을 섭식함으로써 미생물 군집의 종간 관계에 작용하여 미생물이 수행하는 식물 유해의 분해 활동에 영향을 준다. 또한, 식물 유해 섭식에 의한 단립 구조 형성은 적절한 공극을 토양에 부여하여 식물 뿌리의 호흡 및 성장 저해를 완화하고, 수분 유지에 기여한다.
노폐물이나 유해에는 동물에게 분해 곤란한 성분이 많아 그 과정은 복잡하다. 사과다니는 낙엽을 갉아 먹고 분을 보지만, 셀룰로스 분해 능력이 없다. 사과다니의 장내에서는 낙엽 속 세균이나 균류의 균사나 포자가 소화되는 것으로 보이며, 미생물 섭취를 통해 균류 효소를 이용한다는 설도 있다. 셀룰로스 등의 소화는 균류에 의존하며, 식물 유해는 다당류가 많아 에너지량은 많지만 질소나 인 등의 성분이 부족하다. 균류나 세균은 주변에서 이들 성분을 흡수하여 자신들의 몸을 만듦으로써 소동물에게 균형 잡힌 식물이 된다.
소형 동물은 미생물에 일방적으로 의존하지 않는다. 균류는 사과다니가 잎을 씹어 부숴 균사 진입이 용이해지고, 소화된 입자 모양의 분에 침입하여 소화한다. 이처럼 미생물과 소형 동물의 공동 작업으로 식물 유해가 분해되며, 이 영양 물질은 다시 생산자에게 이용된다.
3. 1. 균류
많은 생태계에서 낙엽의 주요 분해자는 균류이다.[11][12] 세균은 단세포 생물이며 분해자이기도 하지만, 대부분의 부생생물 균류는 균사의 분지된 네트워크로 성장한다. 세균은 유기물의 노출된 표면에서만 성장하고 먹이를 얻을 수 있지만, 균류는 균사를 사용하여 표면 아래의 더 큰 유기물 덩어리에도 침투할 수 있다. 목재 부후균은 리그닌을 분해하는 데 필요한 리그닌 변형 효소를 가지고 있어,[13] 낙엽에 리그닌 농도가 높고, 쓰러진 나무나 가지와 같은 굵은 목질 잔해가 종종 발생하는 숲에서 주요 분해자가 된다. 균류는 효소를 방출하여 부패 물질을 분해한 다음 부패 물질의 영양분을 흡수하여 유기물을 분해한다.[14] 균사는 물질을 분해하고 영양분을 흡수하는 데 사용되며, 생식에도 사용된다.
3. 2. 세균
세균은 단세포 생물로서 유기물의 표면에서 분해를 진행한다. 세균은 다양한 유기물을 분해할 수 있지만, 균류와 달리 균사가 없어 깊숙한 곳까지 침투하기 어렵다.[1]
4. 해양 생태계에서의 분해자
바다의 경우, 동물 유해는 관여하는 분류군이 다르지만, 상황은 비슷한 양상을 보인다. 그러나 식물 유해는 육상과 달리 낙엽이나 낙지(떨어진 가지)가 땅에 쌓이는 일이 없다. 따라서 육상 생태계의 토양처럼 분해자가 모여 있다고 지정할 수 있는 부분은 없다.
해양에서는 동물의 똥이 수중에 흩어지고, 동식물 유해는 초기 단계에서는 큰 덩어리일지라도 점차 미세한 입자가 되어 해중을 떠다니게 된다. 이것을 데트리투스(현탁물·부니(浮泥))라고 한다.
데트리투스의 원재료는 동물의 똥이나 플랑크톤의 사체 등이다. 하지만, 점차 그 미생물의 표면에 (주로 세균류)가 번식하여, 그것에 의해 영양가가 높아진다. 해중에는 이 데트리투스를 섭취하여 생활하는 동물이 광범위하게 존재한다. 그것들을 '''데트리투스 섭식자'''라고 한다. 데트리투스를 취하는 방식은 다양하며, 이매패나 멍게처럼 체내에 해수를 들이고 아가미로 걸러 먹는 것, 깃벌레나 바다나리처럼 넓게 펼쳐진 아가미나 촉수를 뻗어 그 표면에서 모으는 것, 큰고둥처럼 점액으로 그물을 만들어 모으는 것, 해삼처럼 해저에 가라앉은 것을 주워 모으는 것 등 다양한 방식이 있다.
참조
[1]
웹사이트
6.1 Energy and Metabolism - Biology 2e
https://openstax.org[...]
2018-03-28
[2]
웹사이트
Physiology, Digestion
https://www.ncbi.nlm[...]
StatPearls Publishing
2024
[3]
웹사이트
31.2: Fungal Forms, Nutrition, and Reproduction
https://bio.libretex[...]
2021-12-05
[4]
간행물
Trophic level
http://www.eoearth.o[...]
Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. Washington DC
[5]
웹사이트
46.1 Ecology of Ecosystems - Biology 2e
https://openstax.org[...]
2018-03-28
[6]
학술지
The impact of invertebrate decomposers on plants and soil
https://nph.onlineli[...]
2021-09-00
[7]
웹사이트
Soil Carbon Storage
https://www.nature.c[...]
[8]
학술지
Soil Penetration by Earthworms and Plant Roots—Mechanical Energetics of Bioturbation of Compacted Soils
2015-06-18
[9]
학술지
The impact of invertebrate decomposers on plants and soil
https://nph.onlineli[...]
2021
[10]
학술지
Experimental evidence that lignin-modifying enzymes are essential for degrading plant cell wall lignin by Pleurotus ostreatus using CRISPR/Cas9
https://pubmed.ncbi.[...]
2023-10-00
[11]
학술지
Mycorrhizal Hyphal Turnover as a Dominant Process for Carbon Input into Soil Organic Matter
https://doi.org/10.1[...]
2006-03-01
[12]
학술지
Decomposers in disguise: mycorrhizal fungi as regulators of soil C dynamics in ecosystems under global change
2008
[13]
학술지
Delignification by Wood-Decay Fungi
1991-09-00
[14]
웹사이트
Fungi: Life History and Ecology
http://www.ucmp.berk[...]
2014-01-24
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com