해양생태 스페셜티 – 산호의 식별
다양한 종류의 산호들과 산호초 생물들이 어우러져 복잡한 생태계를 이루고 있는 모습
스쿠버 다이버들은 상어를 비롯해서 대형 해양동물들을 만나기를 고대하지만 종종 열대 산호초의 장엄한 규모와 화려함을 대면했을 때에도 탄성을 자아낸다. 산호초는 맑고 따뜻한 바다에서만 번성하기 때문에 스쿠버 다이버들이 즐겨 찾는 바다는 산호가 번성하는 곳과 일치한다. 또한 산호초는 다양한 해양생물들의 서식처가 되므로 자연스럽게 많은 볼거리를 제공해주고, 다이버들이 만나고 싶어하는 대물들을 만날 확률도 높아진다. 따라서 다이버들과 산호초는 뗄래야 뗄 수 없는 밀접한 관계가 있다. 이런 산호초를 이해하는 것은 다이빙 환경을 이해하는 것이고, 산호의 종류와 이름을 아는 것은 우리가 보호해야 할 해양 생태계를 더 깊이 알 수 있게 해준다.
산호초는 또한 인류에게 필수적인 자원이다. 상업적으로 중요한 수백 종의 생물들에게 서식처가 될 뿐 아니라 섬이나 해안을 지켜주는 방벽으로서의 역할도 한다. 외해의 거친 너울을 막아 모래가 쓸려 나가는 것을 막아줄 뿐 아니라 섬과 해안선에 퇴적되는 산호모래의 공급원이 되기도 한다. 또한 산호초는 암, HIV 같은 질병들과 싸우는데 사용되는 많은 의약품들의 원천이다.
해양생태 스페셜티의 하나로서 산호식별 과정에서는 산호가 무엇이고, 어떻게 생존하고 번식하는지, 그리고 우리가 흔하게 볼 수 있는 산호들을 과 수준에서 구별할 수 있는 방법을 배우게 된다. 여기서는 간단하게 그 내용을 요약해서 살펴보기로 하자.
산호의 구조 우리가 열대 바다에서 만나는 산호들은 종종 바위처럼 보이기도 하지만 살아있는 동물로 번식하고, 먹고, 죽으며, 골격을 남겨서 해양의 산호초 생태계를 형성하게 해준다. 또한 일부는 식물처럼 생긴 외형을 갖기도 하지만 실제로는 동물들이다. 이 고착성 생물은 스스로 먹이를 만들 수는 없고, 작은 촉수로 먹이를 잡아 열린 입으로 쓸어 넣는다. 하나의 개체가 독립적으로 살아가는 것들 것 있지만 산호는 일반적으로 여러 개체가 모여 군체를 이루며 사는 무척추동물이다.
산호의 살아 있는 부분은 폴립이라고 하며, 단순한 자루 모양에 촉수로 둘러싸인 입이 있다. 촉수에는 자포라고 하는 쏘는 세포들이 있으며 이를 이용해서 플랑크톤이나 작은 물고기 같은 먹이를 사냥할 수 있다. 잡은 먹이는 입 속으로 옮겨 위장에서 소화시킨다. 각 폴립들은 탄산칼슘 외골격을 분비하여 몸 아래에서 바닥에 영구적으로 부착할 수 있다. 이 외골격 집들을 산호석이라고 하며, 이들이 모여 석회석이 된다. 산호 군체의 폴립들은 각 종마다 독특한 형태의 골격 구조를 만든다. 이들 골격들이 오랜 동안 쌓여서 호주의 대보초(GBR)나 태평양의 환초나 거초같은 거대한 산호초의 구조물들을 만든다.
군체와 개체산호의 군체는 산호석 속에 배열되어 있는 산호 폴립 개체들을 집합적으로 부르는 용어이다. 단독 생활을 하며 하나의 산호석에 하나의 폴립만 있는 종도 일부 있다. 군체의 모양과 크기는 종을 식별할 때 중요한 특징이 된다. 일부 산호 속은 예측 가능한 모양과 형태를 갖지만 다른 속들은 다양한 방식으로 성장하므로 산호의 종을 식별하는데 어려움을 더해준다.
산호의 타입
산호초에서 발견되는 산호들은 넓은 범주에서 경산호와 연산호라는 2가지로 구분할 수 있다. 경산호는 석회석 뼈대를 만들어서 산호초를 만드는 것(조초산호)이다. 연산호는(비조초산호)는 경산호와 달리 석회석 뼈대를 분비하지 않는 산호이다. 따라서 연산호는 경산호와 달리 탄력이 있으며, 조류나 너울의 운동에 따라 함께 움직인다.
산호의 크기와 형태는 어떤 산호인지 식별하는데 매우 중요하다. 일부 산호는 나무처럼 가지를 펼치며 성장하므로 가지산호라 한다. 어떤 것들은 포유류의 뇌와 유사한 패턴을 따라 구불구불한 골과 산을 갖고 있다. 어떤 산호는 거대한 구형으로 크게 성장하여 태풍과 같은 큰 물리적 스트레스를 견디며 수 천 년을 살 수 있다. 이들은 높이와 직경이 수 m에 달하는 거대한 돔을 형성하기도 한다. 또한 어떤 산호들은 납작한 접시 모양을 형성하는데 일가족이 둘러 앉을 정도로 크게 자라기도 한다. 일부 산호들은 버섯의 갓을 뒤집어 놓은 모양으로 하나의 폴립을 가지기도 한다.
산호초의 발달산호초의 타입은 기반이 되는 지질학적 구조와 연결시켜 크게 3가지로 구분한다. 산호초가 육지나 섬의 가장자리를 따라 형성되어 있는 것을 거초라 한다. 산호초와 육지 사이에 종종 작고 얕은 초호를 만든다. 거초와 비슷하지만 좀 더 외해 쪽에서 발달되어 있는 산호초를 보초라 한다. 수로와 깊은 바다가 육지와 보초 사이에 형성될 수 있다. 육지가 없는 지역에서 산호초가 고리 모양이나 말굽 형태로 형성되어 있는 것을 환초라고 한다. 환초는 해양성 화산 주변에서 성장했지만 수백, 수천 년이 지나 화산이 가라앉은 후에 산호초만 남은 것이다.
찰스 다윈은 산호초의 이러한 타입을 지질학적 시간의 경과에 따라 설명했는데 해양성 화산이 생기면 처음에 그 주위로 거초가 형성되고, 점차 화산섬이 가라앉으면서 보초가 되었다가 마지막에 섬이 완전히 가라앉아서 사라지면 산호초만 남아서 환초가 된다고 했다.
산호초의 발달 과정을 그림으로 설명한 모습
산호의 공생관계산호는 동물이기 때문에 다른 동물들을 소비해서 영양분과 에너지를 얻어야 한다. 하지만 외해의 맑은 지역에서는 항상 먹이가 부족하기 때문에 산호는 주산텔레(황록공생조류)라는 공생조류로부터 에너지를 얻는다. 이 관계는 산호와 조류 모두에게 이득을 주는 것으로 산호는 숙주 역할을 하여 주거지와 질소 폐기물 형태의 영양분과 이산화탄소를 제공한다. 대신 조류는 광합성으로 생산한 당분을 일부만 사용하고 나머지는 모두 산호에게 전달한다. 일부 연산호들은 공생관계를 형성하지 않고 포식을 통해서만 생존하기도 한다.
공생 조류는 색소를 띠고 있는데 이로 인해 산호들도 공생 조류의 색상을 띤다. 따라서 동일 종의 산호들이라도 다른 공생조류를 갖고 있는 군체들은 색깔이 달라질 수 있다. 이런 다양성 때문에 색상은 산호 종을 식별할 때 유용한 수단이 될 수 없다.
산호는 주산텔레(황록공생조류)와의 공생관계에 의존하는 매우 민감한 생물이다. 산호의 색깔은 공생조류 때문이므로 산호의 탈색은 산호가 스트레스를 받았을 때 공생관계가 깨어지면서 조류를 방출한 결과로 일어난다. 환경 스트레스 요인들로는 남획, 파괴적 어업, 직접적인 충격, 오염, 수온변화, CO2농도 증가 등이 있다.
사진 7 건강한 산호 색상 있는 것, 탈색된 산호
산호의 집단산란전 세계 산호초에서 일년에 한번 정도, 보름을 즈음해 산호의 집단 산란이 일어난다. 모든 산호들이 동시에 정자와 알을 뿌려 산란하고, 수중에서 뒤섞여 수정이 일어난다. 이 이벤트는 밤에 일어나며 수백만 개의 흰색, 분홍색 생식세포들이 수면을 향해 일제히 떠오르는 장관을 연출한다. 1980년대 과학자들은 어느 날 밤 대보초에서 수십 종의 산호들이 동시에 산란하는 것을 우연히 발견하였다. 이로 인해 산호 생물학과 생태학의 내용이 달라졌고, 많은 과학자들이 산호 산란을 연구하게 되었다. 이후로 산호의 집단 산란은 전세계에서 보고되고 있지만 아직도 이런 현상을 촉발하는 신호에 대해서는 정확히 알려진 것이 없다.
집단 및 동시 산란의 이점에 대한 가설들은 많다. 먼저 알, 정자와 수정된 유생들은 물고기들과 다른 포식자들에게는 매우 맛 좋은 먹이인데 집단적으로 산란하면 포식자들이 일부만 먹어도 배가 불러 버리기 때문에 개체들이 생존할 기회는 더 커진다. 만약 산호가 개별적으로 더 자주 산란한다면 물고기들은 그 특정 산호를 목표로 삼을 수 있기 때문에 산호의 생식이 성공할 확률을 감소시키게 될 것이다.
두 번째, 엄청난 양의 생식세포들이 한꺼번에 방출된 덕분에 일부 산호들만 방출하는 것에 비해서 알들이 수정될 기회가 더 커진다. 세 번째, 광범위한 산란과 집단 동시 산란은 유전적 다양성을 높여 주어 변화하는 환경 조건에서도 종이 살아남을 기회를 더 크게 해준다. 결국 산호 개체들의 생존 가능성을 높이는데 기여하는 것이다.
마지막으로, 수중으로 산란함으로써 산호는 자신들의 지리적 분포 범위를 넓힐 수 있다. 유생의 수명에 따라 광대한 거리를 이동하여 새로운 산호초에서 정착할 것이며, 환경 조건의 변화에서도 종의 생존 가능성을 더 높이게 될 것이다.
산란을 이끄는 신호는 여러 가지가 있다고 추정하는데 일반적으로 꼽는 3가지 주요한 신호는 다음과 같다. 하나는 보름달에서 오는 빛 신호이고, 다른 하나는 지는 해에서 오는 빛 신호인데 산호는 원시적인 광감각세포를 통해 감지한다. 세 번째는 화학 신호로 산호들이 서로의 산란을 냄새를 통해 알아차린다는 것이다.
산호의 식별다른 해양생물들과 달리 산호는 살아있는 표본 관찰로 종 수준을 식별하는 것은 거의 불가능하다. 종 수준에서의 산호 분류학은 대부분 산호석을 보다 자세하게 살펴봐야 하는데 폴립이 산호석을 감싸고 있기 때문에 산호석의 미세한 구조를 맨눈으로 볼 수 없는 경우가 많다. 따라서 현장에서 산호를 식별하는 것은 목, 과, 속 수준으로 제한되기도 한다. 산호를 식별할 때는 다음 단계를 따라가며 범위를 좁혀 가나가는 것이 도움이 된다.
1단계: 산호의 종류와 형태 특징부착성: 바닥에 부착된 산호 군체로 자유생활에 반대된다. 산호는 거의 대부분 부착성이다.
자유생활: 이동성으로 해저면을 따라 움직일 수 있다.
단체형: 군체 산호들과 달리 단체 산호는 단일 폴립을 갖고 있으며, 보통 자유생활을 한다.
테이블 모양으로 자라고 있는 군체의 부착성 경산호
2단계: 군체 형성 타입과 산호석의 형성속 단위의 분류를 결정하는 핵심 특징의 하나는 산호석이 어떻게 성장하는지, 전체 군체가 어떻게 형성되는 지이다. 산호 폴립들 사이의 공간을 보고, 산호석 벽의 존재와 벽이 어떻게 형성되었는지 파악한다. 산호석은 공통 벽(ceroid)을 나누어 가지거나, 각각의 산호석이 스스로 뚜렷한 벽(plocoid)을 가질 수도 있다. 일부 산호들은 불분명한 벽을 갖고 있는데 벽이 거의 없다는 것을 의미한다. 또한 벽들은 능선과 계곡들을 만들 정도로 솟아오를 수 있다. 개별적인 벽을 가지고 있는 파셀로이드 phaceloid 형은 산호석이 공통 중심에서 자라기 시작하여, 자신만의 벽을 형성한다.
산호를 구별하는데 도움이 되는 산호석의 타입을 설명한 그림
3단계: 산호석의 공간과 형태산호석의 성장과 형태가 식별에 도움이 되지만, 산호석의 모습이 매우 닮은 경우라면 더 좁혀갈 수 있다. 산호석의 타입은 불규칙 또는 규칙, 둥근 또는 다각형, 돌출 또는 잠입, 그리고 방사상 또는 종축형을 포함한다.
불규칙 또는 규칙:이는 많은 산호석의 배열을 나타낸다. 일부 산호 종들은 자신들의 산호석을 규칙적이고, 거의 기하학적인 방식으로 배열하는 반면, 다른 종들은 산호석의 배열에 거의 디자인이 없다.
원형 또는 다격형:일부 산호석은 뚜렷한 원형 또는 둥근 모양인 반면 다른 것들은 모서리가 있어서 육각형 같은 일반적인 형태를 닮았다.
돌출 또는 잠입:산호석이 산호의 표면으로부터 돌출해 있는지 또는 산호 속으로 들어가 있는지의 정도도 알아볼 수 있다.
방사형 또는 중축형:이들은 가지를 뻗는 산호들의 특징으로 종축형 산호석의 존재에 근거해서 그룹을 식별하는데 도움이 된다. 종축형 산호석은 가지의 끝단 및 가지가 형성되기 전에 보일 수 있다. 방사형 산호석은 많은 산호들에서 나타난다.
돌출된 산호석을 폴립이 뒤덮고 있는 오렌지컵 산호
사슴뿔산호과 Acroporidae – 분지산호인도태평양 산호초에서 가장 흔한 산호이다. 나무처럼 분지하는 가장 일반적인 산호로 쉽게 식별할 수 있다. 전형적인 특징은 각 가지 끝에 축형 산호석이 있는 것이다. 축형 산호석은 나머지 군체에 비해 연한 색상인데 흰색, 파랑, 핑크, 보라 색상을 띨 수 있다. 축형 산호석을 방사형 폴립들이 둘러싸고 있다.
아크로포리데 과에는 아크로포라 Acropora 속과 몬티포라 Montipora 속이 있다. 몬티포라 산호는 종종 피복형 군체를 형성하며, 일부는 접시형 군체를 만든다. 일부 종은 불규칙한 분지 또는 원주형이다. 축형 폴립이 없는 것으로 아크로포라와 구분된다. 몬티포라 폴립은 함입되어 있으며, 직경 1.5mm보다 작게 균등하게 분포한다.
뇌산호과 Faviidae 이 과는 경산호 중에서 두 번째로 큰 과이다. 24개 이상의 속이 있는데 대부분 반구형이거나 둥근 모양이다. 가장 일반적이며 뚜렷한 특징을 갖는 것은 뇌산호로 플라티기라 Platygyra 속이다. 이들 산호들은 일반적으로 형태가 회전타원체이며, 표면에 구불구불한 홈이 있어서 포유동물의 뇌를 닮았다.
포실로포리데 Pocilloporidae이 과의 산호들은 종종 작은 폴립들로 분지되어 있다. 이들은 아크로포리데의 손가락이 있는 군체 형태와 유사한데 주요한 차이는 산호석이 가지 둘레로 방사하지 않으며, 축형 산호석이 없다는 것이다.
포리티데 Poritidae이 과에는 포리테스 속 산호들이 가장 주목할만 하다. 가장 작은 산호석을 일부 갖고 있음에도(종종 2mm 이하), 큰 군체를 형성한다. 이들의 이름은 폴립의 크기와 모양에서 파생된 것으로 피부에 있는 구멍을 닮았다. 이들은 큰 바위를 만들며, 가지나 원주를 만들기도 하고, 피복성 기초를 갖고 있다.
연산호연산호는 경산호의 딱딱한 석회질 골격이 없는 산호이다. 대신 침상체라는 석회질 구조를 이용하여 자신들의 부드러운 조직을 지탱한다. 투명한 연산호에서는 종종 내부의 침상체가 보이기도 하지만 보통은 인식하기 어렵다. 폴립은 연산호의 몸체로부터 돌출되어 있다. 폴립을 보면 8개의 촉수를 헤아릴 수 있다.
경산호와 마찬가지로 군체의 형태적 종류에는 나무, 가죽, 부채의 3가지 타입이 있다.
나무종류의 행태는 군락을 가장 잘 이루고 가장 인기가 많다. 가지 같은 몸 구조를 갖고 있으며, 나무의 잎사귀들처럼 폴립들이 함께 모여 있다. 넵테이데 Nephtheidae 과를 대표하는 수지맨드라미와 가시수지맨드라미가 나무형이다.
흔한 연산호 종류로 가죽을 닮은 알시오니이데 Alcyoniidae 과의 산호가 있다. 버섯처럼 두꺼운 잎을 가지고 자라며, 두꺼운 매트처럼 바닥을 따라 퍼져나간다. 폴립은 쉽게 볼 수 있으며, 수축되거나, 확장될 수 있다.
부채 형태의 산호는 바닥에서부터 하나의 평면으로 분지하기에 부채산호라 한다. 니달리이데 Nidaliidae 과의 부채형 연산호들은 종종 밝은 색상을 띠며, 벽이나 절벽 바깥으로 뻗어 있는 것이 발견되는데 조류를 따라 흘러가는 영양물질을 붙잡아 먹는다.
최성순스쿠버넷 대표
