• Ocean and Polar Research
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• 제25권4호
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• pp.427-435
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• 2003

Growth and pigment responses to different levels of solar radiation with or without ultraviolet (UV)-B component $({\lambda}=280-315nm)$ were investigated in Antarctic rhodophytes, Kallymenia antarctica and Palmaria decipiens, collected around King George Island during the summer of 2000. In K. antarctica specific growth rate, based on thallus area or fresh weight, decreased with increasing solar irradiances while P. decipiens were relatively insensitive to the effects of light. It is noticeable that the presence or absence of UV-B had no significant effect on growth for either species. However, K. antarctica showed a more pronounced reduction in chlorophyll (Chl a) concentrations at higher irradiances in the presence of UV-B. In P. decipiens, Chl a concentrations did not differ despite radiation level fluctuations being lower albeit than initial measurements. Thallus thickness was greater in K. antarctica than in P. decipiens. There were higher relative amounts of UV-absorbing pigments (UVAPs) in P. decipiens than in K, antarctica. The single absorbance peak obtained from the methanol extracts was resolved into three (316,332 and 346nm) in K. antarctica and four peaks (315,326,333 and 349 nm) in Palmaria as a result of the fourth-derivative. After 7 days exposure to solar radiation, the amount of UVAPs in K. antarctica was significantly reduced to a similar degree at all light levels, whereas that of P. decipiens remained unchanged except at 5% of surface irradiance. High performance liquid chromatography (HPLC) analysis of purified extracts indicated that P. decipiens possesses porphyra-334 in addition to three other mycosporine-like anlino acids (MAAs; asterina-330, palythine, shinorine), which are commonly present in K. antarctica. Significantly lower tolerance of K. antarctica to high levels of solar radiation may be connected with its usual absence in the eulittoral, while the active growth and elastic pigment responses of P. decipiens over a wide range of solar irradiance levels up to full sunlight seems to correspond well with its wide vertical distribution from rock pools down to 25-30m.

• 환경생물
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• 제20권3호
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• pp.205-215
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• 2002

남극에 생육하는 5종의 홍조류(Curdiea racouitzae, Gigartina skottsbergii, Mazzaella obovata, Myriogramme manginii, Palmaria decipiens)를 대상으로 인공 중파 자외선과 태양광선에 대한 종별 생리적 반응을 광합성이라는 파라미터를 사용하여 조사 연구하였다. 실험실연구 결과, 종간에 중파 자외선에 대한 내성 차이가 확인되었으며 이러한 차이는 각 종들이 채집되기 전에 서식하고 있었던 수심과 매우 밀접한 관계가 있어서 20-30m의 수심에서 채집된 M. manginii와 P. decipiens의 자외선 내성이 다른 종들에 비하여 작게 나왔다. 본 연구 결과는 서식지 주변의 광환경이 해조류의 자외선 내성을 결정해 주는 한 요인이라는 가설을 입증해주었을 뿐 아니라 형광 변화를 이용한 광합성 측정법은 자외선 내성을 타진하는데 있어서 매우 신속하고 비파괴적인 방법으로 이용될 수 있음을 입증하였다. 두 종의 흥조류(M. manginii, P. decipiens)를 대상으로 태양광선 하에서의 광합성 효율을 관찰한 결과, 정오에 최저 광합성을 보인 반면 저녁에는 광합성 능력이 회복되는 현상을 나타내었다. 이같은 동적인 광저해 현상(dynamic photoinhibition)은 일종의 광적응 능력으로서 식물이 비교적 강한 태양광선에 노출된 지역에 성공적으로 서식하는데 크게 기여하는 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 태양광선내 중파자외선 포함 유무에 따라 광합성 회복 속도에 차이가 나는 것을 볼 수 있었는데 중파자외선이 포함된 태양 광선 하에서는 광합성의 회복이 느린 반면, 중파 자외선이 제거된 조건에서는 광합성이 비교적 빨리 회복되는 것을 관찰할 수 있었고 이는 중파 자외선이 광합성 회복 기작을 지연시키는 작용을 한 것으로 해석될 수 있다. 야외에서 자외선 민감성을 비교한 결과, P. decipiens가 M. manginii에 비하여 자외선 내성이 큰 것으로 나타났는데, 두 종 공히 조간대로부터 조하대 상부까지 서식하는 종임에도 불구하고 이러한 내성차이를 보인 이유는 자외선 흡수물질의 정량적인 차이에 기인한다고 할 수 있다. M. manginii와 P decipiens에서 발견된 자외선 흡수물질의 양은 약 1:2 정도의 비율을 보였는데 이러한 정량적 차이가 자외선 민감성에 기여한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 계절별 그리고 채집 수심별로 자외선 흡수물질의 정량적 차이를 발견할 수 있었는데 태양광선이 풍부한 여름철에 그리고 고광량이 도달되는 수심 얕은 곳에 서식하는 개체가 더욱 많은 양의 자외선 흡수물질을 함유한 것으로 나타났다.