마이크로시스티스, 시아노박테리아 ! 조류 인가 세균인가?

마이크로시스티스(Microcystis)와 시아노박테리아(Cyanobacteria, 남세균)는 물속에서 광합성을 하는 미생물로, 한때 조류(algae)로 오해되었던 생물들입니다. 이들은 물속에서 조류처럼 번성하며 생태적 역할을 수행하지만, 실제로는 세균으로 분류됩니다. 이 포스팅에서는 마이크로시스티스와 시아노박테리아가 왜 조류로 분류되었는지, 그리고 현재 어떻게 세균으로 분류되는지에 대해 알아보겠습니다.

1. 마이크로시스티스(Microcystis)란?

• 마이크로시스티스는 남세균(Cyanobacteria)에 속하는 미생물로, 주로 호수나 저수지와 같은 정체된 물에서 발견됩니다. 마이크로시스틴(Microcystin)이라는 독성 물질을 생산할 수 있으며, 물고기, 동물, 사람에게도 위험할 수 있는 유해 남조류 번성(Harmful Algal Blooms, HABs)을 일으킵니다.
• 과거에는 마이크로시스티스가 물속에서 조류처럼 번성하고, 광합성을 통해 에너지를 얻기 때문에 조류의 한 종류로 여겨졌습니다. 하지만 이 미생물은 세포 구조상 세균에 속하며, 핵이 없는 원핵생물입니다.

2. 시아노박테리아(Cyanobacteria)란?

• 시아노박테리아(남세균)는 광합성을 하는 세균으로, 지구 역사상 산소를 처음으로 생산해 대기에 방출한 중요한 생물입니다. 이들은 빛을 통해 에너지를 생성하고, 산소를 배출하여 생태계에서 중요한 역할을 합니다.
• 특히 시아노박테리아는 광합성을 하는 세균이라는 특성 때문에, 한때는 조류처럼 여겨져 남조류(blue-green algae)라는 이름이 붙었습니다. 그러나 시아노박테리아는 세포 내에 핵이 없고, 엽록체와 같은 복잡한 세포 소기관도 존재하지 않기 때문에 조류가 아닌 세균으로 분류됩니다.

3. 왜 과거에 조류로 오해되었을까?

• 광합성 기능: 마이크로시스티스와 시아노박테리아 모두 광합성을 통해 에너지를 얻으며, 엽록소를 사용해 빛을 흡수하는 방식이 조류와 유사합니다. 이 때문에 초기에는 이들이 조류로 분류되었습니다.
• 물속에서 번성: 이 미생물들은 물속에서 녹조 현상을 일으킬 정도로 대량으로 번성하며, 육안으로 볼 때 조류처럼 보입니다. 특히 여름철에는 이들이 물을 녹색으로 물들이며, 그 모습이 조류와 구별하기 어려웠습니다.

4. 현재 생물학적 분류

• 오늘날 마이크로시스티스와 시아노박테리아는 세균으로 분류되며, 과거와 달리 조류가 아닌 원핵생물로 정의됩니다.
• 이들은 조류와는 달리 핵이 없고, 세포 구조가 단순하며, 세포 내 소기관이 없습니다. 이러한 이유로 현대 생물학에서는 이들을 세균(Cyanobacteria)으로 분류하고 있습니다.

5. 주요 차이점 정리

구분	조류	시아노박테리아
세포 구조	진핵생물 (핵이 있음)	원핵생물 (핵이 없음)
광합성	O	O
주요 독소	없음	마이크로시스틴 등 독소 생성 가능
분류	진핵조류	세균

 

6. 기타 과거 조류로 분류되었던 세균

가. 프로클로로피톤(Prochlorophytes)

프로클로로피톤은 한때 녹조류로 분류되었던 미생물들입니다. 이들은 엽록소 a와 엽록소 b를 사용하여 광합성을 하기 때문에 녹조류와 매우 유사한 특성을 가지고 있었지만, 세포 구조가 세균에 더 가까워 현재는 세균의 일종으로 분류됩니다.

• Prochlorococcus : 세계에서 가장 작은 광합성 생물로, 바다에서 널리 분포하며 지구 산소 생산에 중요한 역할을 합니다.
• Prochloron : 산호와 공생하는 세균으로, 과거에는 조류로 오해되었지만, 세균임이 밝혀졌습니다.

나. 고세균(Archaea)의 광합성 종

고세균은 세균과 다르지만, 과거에는 모두 단순하게 "세균" 또는 "원핵생물"로 분류되었습니다. 일부 고세균 중에서도 광합성을 하는 종이 있었는데, 이는 초기에는 조류로 오해되기도 했습니다. 예를 들어, 일부 할로박테리아(Halobacteria)는 염분이 높은 환경에서 살며 빛을 이용해 에너지를 생성할 수 있습니다..

다. 흑색황세균(Purple Sulfur Bacteria)

흑색황세균은 한때 조류로 여겨진 미생물들로, 빛을 이용하여 광합성을 하지만 산소를 생성하지 않는 특이한 메커니즘을 가집니다. 이들은 황화수소(H2S)를 전자 공여체로 사용하여 광합성을 하며, 엽록소와 유사한 색소를 사용합니다.

라. 녹색황세균(Green Sulfur Bacteria)

녹색황세균도 광합성을 하지만, 역시 산소를 방출하지 않으며, 황화수소나 기타 화학 물질을 전자 공여체로 사용하는 세균입니다. 이들은 진정한 조류로 오해되었지만, 세균임이 나중에 밝혀졌습니다.

마. 헬리오박테리아(Heliobacteria)

헬리오박테리아는 광합성을 하지만, 엽록체가 없고 산소를 생성하지 않는 세균입니다. 이들은 조류와 유사한 광합성 과정을 거치지만, 세포 구조는 세균의 특징을 보입니다.

마이크로시스티스(Microcystis)와 시아노박테리아(Cyanobacteria)는 과거에 조류로 분류되었지만, 오늘날에는 광합성 세균으로 재분류되었습니다. 이들은 물속에서 대량 번식하며 유해한 독소를 생성할 수 있기 때문에, 생태계와 인류 건강에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 생물학적으로는 조류가 아닌 세균에 속하지만, 광합성 기능과 물속에서의 생태적 역할로 인해 조류와 유사한 면이 많습니다.