생물탐사

Bioirrigation
연안생태계 하단의 침전물 내 생물역동 및 생물역학

생물역할은 구부러진 유기체가 굴을 물로 씻어내는 과정을 말한다. 그 결과 발생하는 공극수와 과잉해수 사이의 용해 물질의 교환은 해양의 생물 지질화학이라는 맥락에서 중요한 과정이다.

해양 해안 생태계는 종종 침전물을 불안정하게 하는 유기체를 가지고 있다. 그들은 침전물의 물리적 상태를 변화시킨다. 따라서 다른 유기체들과 그들 자신에 대한 조건들을 개선한다. 이 유기체들은 또한 종종 생체 교란을 일으키는데, 이것은 일반적으로 서로 교환할 수 있거나 생체 교란과 관련하여 사용된다.[1]

생물탐색은 두 가지 다른 과정으로 작용한다. 이러한 과정은 입자 재작업과 통풍으로 알려져 있는데, 이는 벤트한 매크로 인버브레이트(대개 굴을 파는 것)의 작업이다. 이 입자 재작업과 통풍은 유기체가 먹이를 주고, 배변을 하고, 굴을 파고, 재충전할 때 생물이 일으킨다.

생체리듬은 산화 수송을 다량 담당하며 생물 지질화학 사이클에 미치는 영향이 크다.

소자 사이클링에서 생체리듬의 역할

해안환경

생체리듬은 소자 사이클의 주요 구성 요소다. 이들 원소로는 마그네슘, 질소, 칼슘, 스트론튬, 몰리브덴, 우라늄 등이 있다. 다른 요소들은 생체 해부 과정에서 특정 단계에서만 교체된다. 알루미늄, 철, 코발트, 구리, 아연, 세륨은 모두 유충이 침전물을 파고들기 시작하는 과정에서 영향을 받는다. 망간, 니켈, 비소, 카드뮴, 세슘이 굴착 과정을 거쳐 조금씩 동원되었다.[2]

생물탐사 연구 과제

생물학적으로 추진되는 이 동적 과정을 설명하려고 할 때, 과학자들은 아직 그 과정의 3D 이미지를 개발하지 못했다.

생물탐색을 위한 새로운 메커니즘

해양 침전물에서의 4D 생물역학 추적

위치배출단층촬영/복합단층촬영(PET/CT)을 이용한 하이브리드 의료영상기법이 있어 유기체가 4D 영상촬영에서 발생하는 모공수 흡착을 측정하고 시각화한다.[3]

해양 침전물에서의 4D 생물역학 추적

생물탐사의 생태학적 중요성

연안 생태계가 러그벌레와 같은 생물학적으로 방해를 하는 유기체를 가지고 있지 않을 때, 그것은 많은 퇴적 문제를 야기한다. 이러한 문제들 중에는 유기농이 풍부한 미세 입자로 침전물을 막아버리는 것과 침전물 투과성의 급격한 감소 등이 있다. 또한 산소가 침전물 깊숙이 침투하지 못하게 하고, 모공수에 광물질화 환원물이 축적되게 한다.[4] 이러한 문제들은 해안 생태계의 기초를 교란시킨다.

이코노믹 임팩트

토양의 생물학적 소동에 기여하는 두 가지 유기체는 네프티 카에카(Fabricius)와 네레이스 비렌스(Sars) 안넬라과다. 그들은 침전물을 파거나, 생물학적으로 거품하고, 먹이를 먹으며, 그들이 이러한 활동에 참여할 때 침전물에서 발견되는 입자들을 그들의 불규칙한 움직임 때문에 균질화시킨다. 이러한 유기체들에 의해 생성된 생체리듬은 퇴적기둥에 있는 이노플라겔산 낭종의 분포를 수정한다. 그들은 그것들을 묻거나, 계속 회전시키면서 다시 수면 위로 끌어올린다. 이러한 유기체들이 유통하는 데 도움을 주는 가장 중요한 디노플라겔라테스 중 하나는 유해한 미세조류라고 불리며 독성 적조 형성을 책임진다. 이러한 적조는 연체동물과 갑각류를 독살하여 어업에 매우 중요한 경제적 손실을 초래한다.[5]

독성 적조를 형성할 유해한 미세조류의 종류 묘사.

사례 연구: 보스턴 항구

해양 환경의 퇴적물은 메틸머큐리(MMHg) 생산의 중요한 현장이다. 이 생산은 이 MMHg의 중요한 원천을 근해 및 근해 물기둥과 먹이 그물에 제공한다. 과학자들은 다른 생물학적 방제 지점 밀도를 가진 보스턴 항구의 4개 관측소에서 생산 유량을 측정했다. MMHg 교환량과 무한 굴밀도 사이에는 강한 선형 관계가 있다. 보스턴 항만에서는 생물방사능이 메틸머큐리와 물기둥 플럭스의 생산을 자극하는 것으로 나타났다.[6]

참조

  1. ^ Volkenborn, N.; Hedtkamp, S. I. C.; van Beusekom, J. E. E.; Reise, K. (2007-08-01). "Effects of bioturbation and bioirrigation by lugworms (Arenicola marina) on physical and chemical sediment properties and implications for intertidal habitat succession". Estuarine, Coastal and Shelf Science. 74 (1–2): 331–343. Bibcode:2007ECSS...74..331V. doi:10.1016/j.ecss.2007.05.001.
  2. ^ Schaller, Jorg (Jul 2014). "Bioturbation/bioirrigation by Chironomus plumosus as main factor controlling elemental remobilization from aquatic sediments?". Chemosphere. 107: 336–343. Bibcode:2014Chmsp.107..336S. doi:10.1016/j.chemosphere.2013.12.086. PMID 24457053.
  3. ^ Delefosse, Matthieu (2015). "Seeing The Unseen—Bioturbation In 4D: Tracing Bioirrigation In Marine Sediment Using Positron Emission Tomography And Computed Tomography". PLOS ONE. 10 (4): e0122201. Bibcode:2015PLoSO..1022201D. doi:10.1371/journal.pone.0122201. PMC 4383581. PMID 25837626.
  4. ^ N., Volkenborn (2007). "Bioturbation and Bioirrigation Extend the Open Exchange Regions in Permeable Sediments". Limnology and Oceanography. 52 (5): 1898. Bibcode:2007LimOc..52.1898V. CiteSeerX 10.1.1.569.5742. doi:10.4319/lo.2007.52.5.1898.
  5. ^ Piot, Adeline (May 2008). "Experimental Study On The Influence Of Bioturbation Performed By Nephtys Caeca (Fabricius) And Nereis Virens (Sars) Annelidae On The Distribution Of Dinoflagellate Cysts In The Sediment". Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 359 (2): 92–101. doi:10.1016/j.jembe.2008.02.023.
  6. ^ Benoit, Janina (2009). "Effect Of Bioirrigation On Sediment-Water Exchange Of Methylmercury In Boston Harbor, Massachusetts". Environmental Science & Technology. 43 (10): 3669–3674. Bibcode:2009EnST...43.3669B. doi:10.1021/es803552q. PMID 19544871.