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석회질 해면침상의 구조와 조성

전문가 제언: ○ 바다에 서식하는 해면류는 자세와 형태를 유지하는 골격 조성은 원리적으로는 탄산칼슘으로 되어 있다. 지상에서 광물로 나오는 탄산칼슘(대리석)과 같다고는 할 수 없다. 저자는 바다의 해면류의 골격구조의 형성과정을 면밀히 검토한 논문을 소개하고 있다. 해면류의 침상골격에 관한 연구의 역사는 100년 전으로 거슬러 올라간다.

○ 탄산칼슘은 정질과 비정질로 존재한다. 바다에서 비정질 탄산칼슘이 정질 탄산칼슘으로 변질되는 과정을 하나의 통일된 메커니즘으로 설명하지는 못한다. 비정질은 거의 정질로 전환된다. 결정성장은 비정질을 정질로 전환하는 연구 분야이다. X-선 비정질 탄산칼슘분말을 물에 축인 다음 압력과 온도를 올려 수일간 처리하면 X-선 정질이 생긴다.

○ 해면류는 바다의 비정질 탄산칼슘을 정질 탄산칼슘으로 변형하여 유사 방해석(calcite), 유사선석(aragonite)구조로 만든다. 바다는 지상과 달리 유기물, 유사단백질이 있어 지상에서 형성된 방해석, 선석구조와는 물론 다를 것이다. 어떤 학자는 단백질덩어리는 생체에서 떨어져 있어도 정도는 다르지만 살아 있는 생체의 역할을 한다고 한다.

○ 액틴은 근육 단백질의 일종이다. 알칼리염에 침전하지 않고 미량의 Ca2+, Mg2+용액에 침전한다. 산의 농도와 열에 의하여 예민하게 변형한다. 구형과 섬유상의 두 형태가 존재한다. 분자량은 7만 정도이다. 점성과 탄성이 풍부하다. 액틴의 왕성한 상호작용이 탄산칼슘의 침전과 구조변형을 유도하여 해면골격을 만들어내는 것으로 본다.

○ 생체에 있어 비정질을 정질로 바꾸는 예는 조가비이다. 조가비는 생체 밖에서 탄산칼슘을 결정화한다. 진주는 생체 내에서 결정화한다. 산호에 의한 탄산칼슘의 결정화는 광합성을 동반한다. 태고로부터 탄산가스를 고정화하여 산소로 가득한 지구를 만드는 데 산호는 큰 역할을 했다. 해면류의 결정화에는 광합성에 대한 언급은 전혀 없다.

저자: Ingo Sethmann, Gert Worheide
자료유형: 학술정보