혼합영양 (Mixotrophy)

한 줄 정의: 한 생물이 광합성과 먹이 섭취를 함께 수행해 탄소와 영양염을 동시에 얻는 영양 방식으로, 식물과 동물의 경계를 흐리는 전략입니다.

쉽게 풀면

우리는 흔히 플랑크톤을 광합성을 하는 식물플랑크톤과 그것을 잡아먹는 동물플랑크톤으로 나눕니다. 그런데 바다에는 햇빛으로 스스로 양분을 만들면서 동시에 다른 세포를 잡아먹는 종류가 아주 많습니다. 이런 방식이 혼합영양입니다. 낮에는 볕을 받아 직접 요리를 하고, 재료가 떨어지면 이웃집에서 얻어 오는 살림에 가깝습니다. 특히 영양염이 부족한 외양에서는 빛만으로는 모자란 질소와 인을 먹이로 보충할 수 있어, 이 전략이 오히려 흔한 편입니다.

왜 중요한가

혼합영양을 인정하면 먹이그물의 층 구조 자체가 달라집니다. 생산자와 소비자가 한 세포에 겹치면서 영양단계 수가 줄고 전달 효율이 높아지며, 더 큰 세포가 만들어져 침강 수출이 늘어나는 방향으로 계산이 바뀝니다. 최근의 해양 생태 모형들이 이 방식을 별도의 기능군으로 넣는 이유입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"빈영양 표층에서 소형 편모조류의 상당수가 세균을 섭취하는 혼합영양체로 확인되었다"

광합성 색소를 가진 세포가 표지된 세균을 잡아먹는 장면을 직접 확인했다는 뜻입니다. 이 해역에서 세균이 죽는 요인 가운데 큰 몫을 차지합니다.

"적조 원인 와편모류가 먹이 섭취를 병행할 때 광합성만 할 때보다 높은 성장률을 보였다"

빛만으로는 부족한 영양을 먹이로 채워 더 빨리 자란다는 것을 보여 줍니다. 유해조류대증식이 영양염이 낮은 시기에도 이어지는 이유를 설명하는 근거가 됩니다.

"메소디니움은 잡아먹은 조류의 엽록체를 세포 안에 남겨 한동안 광합성을 이어 갔다"

스스로 엽록체를 갖지 않고 먹이에게서 빼앗아 쓰는 방식입니다. 도둑엽록체라 불리며 비고유형 혼합영양의 대표 사례로 꼽힙니다.

조금 더 깊게 보면

혼합영양은 크게 두 갈래로 나뉩니다. 자기 엽록체를 갖고 있으면서 포식을 겸하는 고유형과, 엽록체가 없어 먹이에게서 색소체를 빼앗거나 공생체를 품어 광합성 능력을 얻는 비고유형입니다. 어느 쪽에 무게가 실리는지는 빛과 먹이, 영양염 조건에 따라 달라져서 같은 종이라도 계절에 따라 자가영양과 종속영양 사이를 오갑니다. 이 가변성 때문에 색소량이나 세포 크기만으로 분류군을 나누던 전통적 방법으로는 기여도를 제대로 잡아내기 어렵습니다.

주의할 점

광합성 능력이 있다고 해서 모두 식물플랑크톤으로, 먹이를 먹는다고 해서 모두 동물플랑크톤으로 분류하면 안 됩니다. 또 광합성공생체를 품는 관계는 숙주가 공생체를 소화하지 않고 온전히 유지한다는 점에서, 엽록체만 떼어 쓰는 도둑엽록체와 구분해 다루어야 합니다.