Ocean and life

Ocean and life The earliest organisms (최초의 생물) ancient oceans에서 유래되었다고 보고 있음 모든 알려진 동물 phyla (현존하는 그리고 멸종한 동물 문; both extinct and extant)가 바다에서 유래 cf) 동물 문: Phylum; 식물 문: Division 일부가 나중에 freshwater 나 terrestrial environments로 이주함 현재도 담수나 육상에 비해 더 많은 phyla (동물 문)이 바다에 분포 (Today there are more phyla of animals in the ocean than in freshwater or on land 그러나 동물 종의 약 80%가 바다에 살지 않음 (But about 80% of the all animal species are non-marine) 육상 환경의 서식지 다양성 때문 (Due to the greater variety of habitats on land)

동물계(Kingdom Aimalia) (34門) 1. 중생동물문(Mesozoa) 2. 해면동물문(Porifera) 3. 판형동물문(Placozoa) 4. 자포동물문(cnidaria)  5. 유즐동물문(Ctenophora) 6.편형동물문(Platyhelminthes) 7.유형동물문(nemertea) 8. 악구동물문 (Gnathostomulida) 9. 구륜동물문(Cycliophora) 10. 윤형동물문(Rotifera) 11. 복모동물문(Gastrotricha) 12. 동문동물문(Kinorhyncha) 13. 선형동물문(Nematoda)  14. 유선형동물문(Nematomopha) 15. 구두동물문(Acanthocephala)  16. 내항동물문(Entoprocta) 17. 새예동물문(Priapulida) 18. 동갑동물문(Loricifera) 19. 연체동물문(Mollusca) 20. 환형동물문(Annelida) 21. 절지동물문(Apthropoda) 22. 의충동물문(Echiurida) 23. 성구동물문(sipunculida) 24. 완보동물문(Tardigrada) 25. 오구동물문(Pentastomida) 26. 유조동물문 (Onychophora) 27. 유수동물문(Pogonophora)  28. 추형동물문(Phoronida) 29. 태형동물문(Bryozoa) 30. 완족동물문(Brachiopoda) 31. 모악동물문(Chaetognatha) 32. 극피동물문(Echinodermata) 33. 반삭동물문(Hemichordata) 34. 척삭동물문(Chordata)

주요생태계에 출현하는 phylum Total Ocean Land Freshwater 34 33 (고유문: 14) 12 (고유문: 1) 16

Marine animals Kingdom Animalia (동물계)- 주요문 (Phylum) 해면동물문 (Phylum Porifera): 해면 (almost all marine life) 자포동물문 (Phylum Cnidaria): 히드라, 해파리, 말미잘, 산호 (almost all marine life) 편형동물문 (Platyhelminthes): 좌우상칭; 플라나리아, 촌충 선형동물문 (Nematoda): 체강 (body cavity)을 가짐. 가체강; 회충 연체동물문 (Mollusca): 달팽이, 조개류, 오징어, 문어 (almost all marine life) 환형동물문 (Annelida): 체절화 (segmentation); 지렁이, 갯지렁이, 거머리 절지동물문 (Arthropoda): 가재, 게, 거미, 곤충 극피동물문 (Echinodermata): 해삼, 불가사리, 성게 (all marine life) 척삭동물문 (Chordata): 척추동물 (vertebrates), 피낭류 (tunicates;멍게), 창고기류 (lancelets)

Ocean and life Why should life have arisen in the sea, and not on land? (최초의 생명체가 바다에서 생긴 이유) Marine 과 terrestrial environments는 생물들에게 다른 physical conditions 을 제공 1. 해수는 공기에 비해 훨씬 높은 밀도를 가짐 생물체에 미치는 중력의 영향 (gravity effects)이 다름 a) 중력에 대항하여 서있기 위해 (To erect against of force of gravity) 육상 동식물 (Terrestrial plants and animals) 많은 양의 skeletal materials (골격물질) 을 필요로 함 e.g. 식물: secondary xylem, 동물: bones 해양동식물 (Marine plants and animals): 부력 많은 해양동물은 massive skeletons 를 가지지 않는 무척추동물 (invertebrates) Fish have small bones

Ocean and life Why should life have arisen in the sea, and not on land? b) 중력에 대항하여 움직이기 위하여 (To move against of force of gravity) 육상 동물 (Terrestrial animals) 공기중의 walking and flying 은 많은 양의 에너지를 필요로 함 해양 동식물 (Marine plants and animals): 부력 Majority of marine plants: microscopic, floating species (phytoplankton) 물속에서 floating and swimming 은 공기중의 walking and flying 에 비해 적은 양의 에너지를 필요로 함 육상생물이 중력의 영향을 극복하는 데는 많은 에너지가 소모됨 The first form of life and all phyla가 많은 에너지를 보존할 수 있는 해양에서 진화되었다고 봄

Why should life have arisen in the sea, and not on land? 2. 물은 모든 생명체의 기본요소이며, a universal solvent (만능용매; dissolve more substances than any other liquid) 다른 어떤 액체보다 많은 물질들을 녹일 수 있음 육상에서는 물이 부족할 수 있고 생명현상을 제한할 수 있음 3. the temperature of the ocean does not vary as drastically as it does in air (온도 변화가 심하지 않음) 4. 육상의 강한 자외선, 바다 속에서는 ultraviolet radiation 으로부터 보호 원시대기의 성층권내 오존층 여부?

Ocean and life 일부 바다의 특성은 육상환경에 비해 생물체 생존에 불리함 (주로 식물) 1. 바다에서 식물의 생장이 빛에 의해 제한된다. Light disappears rapidly with depth (수심에 따라 급격히 감소) 해양식물은 해수면 부근에서만 생장 가능 In turbid water: A few meters In clear water: several hundred meters (about 200m in clear seawater) 대부분의 해양환경은 완전한 어둠 따라서 거의 모든 해양동물은 해수표면 부근에서 생산된 plant production에 의존함

Ocean and life Certain properties of the sea are less favourable for life than land conditions 2. 필수원소인 N and P 의 availability (유효도)가 바다물에서 매우 낮음 (육상의 토양 속과 비교하여) 낮은 nutrient availability 가 해양식물의 생장을 제한할 수 있음 해수 속의 nutrient의 농도가 낮은 이유 수면근처에서 생산된 유기물의 많은 양이 깊은 바다로 가라앉음 Nutrient 의 regeneration이 깊은 바다에서 일어남 Nutrient regeneration in land? Regenerated nutrients 가 upwelling zone에서만 생산이 일어나는 수면부근으로 돌아올 수 있음

Marine habitat and organisms

Classifications of marine environment (해양환경의 분류) The most basic division of marine environment 1) Pelagic (표영성, 원양성) 2) Benthic (저서성) Pelagic environment: pelagic 은 ‘open sea’를 의미함 Water column environment: 수면에서 가장 깊은 곳까지 Benthic environment: benthic 은 ‘bottom’ 을 의미함 Seafloor (해저), shores (해변), intertidal areas (조간대), mud flat (갯벌), coral reefs (산호초), and the deep seabed (심해저)

Classifications of marine environment Another basic division 1) Oceanic (대양, 해양) 2) Neritic zone (천해대, 연해대) 수심과 육상으로부터의 거리로 나눔 (based on depth and distance from land) 일반적으로 200m 수심을 기준으로 나눔 200m 수심:generally marks the edge of the continental shelf) (대륙붕) Continental shelves 는 전체 바다면적의 약 8% 를 차지함

Supratidal: 조상대 Intertidal: 조간대 Subtidal: 조하대 Bathyal: 반심해대 (200 – 2000m) Abyssal: 심해성 (2000 - 6000 m) Hadal: 심연 (> 6000m) Photic zone or Euphotic zone (유광층) - photosynthesis Aphotic zone (무광층) - no photosynthesis

- Littoral zone (연안역): coast + intertidal + subtidal - Shore (해변, 해안): intertidal zone (high tide - low tide) - Coast (해안): 육지부분 - Coastal area: coast + shore + nearshore - Nearshore (연안): 간조정선 – 수심 10m - Offshore (연해): from nearshore to the edge of the continental shelf

(조상대) (조간대) (조하대)

Classifications of marine organisms (해양생물의 분류) 해양생물은 그들의 서식지에 따라 분류됨 1) Oceanic and neritic zones Oceanic species (외양종): found in oceanic water Neritic species (연안종): found in coastal water

Classifications of marine organisms (해양생물의 분류) 2) Pelagic and benthic zones Benthic zone에 사는 생물: Benthos (저서생물) 바다 바닥에 살고 있는 동식물 (plants or animals that live in the seafloor) Benthos include attached seaweeds (고착 해조류) sessile animals (고착동물; sponge, barnacles) animals that crawl on or burrow into the substrate (바닥에 기어 다니는 동물; 바닥에 구멍을 파고 사는 동물): 게, 조개 등

Classifications of marine organisms Pelagic environment 에는 두 types 의 해양생물 1) Plankton (부유생물) 2) Nekton (유영동물) Plankton Currents (조류)에 반하여 이동할 수 없음 따라서 조류의 흐름에 따라 수동적으로 이동 Phytoplankton and zooplankton Planktonic species is not synonymous with small size Some of the zooplankton include jellyfish of several meters in diameter All plankton are not completely passive (완전히 수동적은 아님) 많은 phytoplankton을 포함한 대부분의 plankton은 swimming 능력이 있음

Classifications of marine organisms Nekton (유영동물) Free-swimming animals Strong enough to swim against water currents 따라서 물의 흐름에 독립적으로 이동할 수 있다 Fish, squid and many marine animals

Benthos: Epiflora (표생식물); Epifauna (표생동물); Infauna (내생동물)

Plankton Size에 따른 분류 Femto-plankton Pico-plankton Nano-plankton (극초미소플랑크톤) Pico-plankton (초미소플랑크톤) Nano-plankton (미소플랑크톤) Micro-plankton (소형플랑크톤) Meso-plankton (중형플랑크톤) Macro-plankton (대형플랑크톤) Mega-plankton (초대형플랑크톤) 분류군에 따른 분류 Virio-plankton (바이러스플랑크톤) Bacterio-plankton (박테리아플랑크톤) Myco-plankton (진균플랑크톤) Phytoplankton (식물플랑크톤) Proto-zooplankton (원생동물플랑크톤) Meta-zooplankton (후생동물플랑크톤)

Size categories of pelagic organisms