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대서양은 깊이에 따라 조간대·투광대·중간대·심해지대·대양기저지대로 나뉘며 이들 각각은 독특한 해양생물 환경을 지니고 있다(→ 해양학).
조간대는 최대 깊이가 60m로 해조류의 대부분과 굴·홍합·대합조개 등의 다양한 연해동물이 살고 있다. 투광대는 최대 깊이가 180m로 바닷 속 생명체의 생명을 유지시키는 영양염류의 90%를 생산하는 유기체가 살고 있으며 빛이 투과되는 해층이다. 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤 등 막대한 양의 플랑크톤이 청어·고등어·다랑어·수염고래 등의 먹이가 된다.
이 아래 900m까지는 중간대로 투광대에서 가라앉는 유기물을 먹고 사는 향유고래와 거대한 오징어가 서식한다. 그 아래 4,000m까지의 심해지대는 항상 어두우며 생물발광현상이 나타난다. 이 지대 어류의 2/3 가량이 이러한 특징을 갖고 있으며 아귀·백랍어·독사어가 이에 속한다. 평균수심 3,600m의 대양기저지대에는 갯나리·유리해면 등 커다란 고착 무척추동물을 포함해 기본조직만을 가진 동물들이 살고 있다.
이밖에 한때 멸종되었던 것으로 알려진 몇몇 완족류가 살고 있으며, 대구류의 심해어·삼각어를 제외하고는 거의 어류를 찾아보기 어렵다.
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