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문제 정의
- 왔다. 이 연구에서는 이러한 재 부착 과정에서의 생태, 즉 족사의 생성에 소요되는 시간에 따른 부착율 및 생존율을 구명하여 양성 과정에서 생산성 향상을 도모하는 것을 목적으로 하였다.
- 이 연구에서는 홍합, Mytilus coruscus과 지중해담치, M. edulis 치패의 크기별 부착용 족사의 재 부착 과정을 관찰하고 재 부착에 소요되는 시간, 부착률 및 생존율을 조사하였다. 또한 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 홍합과 지중해담치 족사의 외부형태를 관찰하였다.
제안 방법
- 각고 5 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 49초~6분 52초로 평균 2분 28초였고 2분내에 40%, 7분내에 100%가 재 부착하였으며 생존율은 100%였다. 각고 7 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 46초~6분 14초로 평균 2분 52 초였고 2분내에 30%, 7분내에 100%의 개체가 재 부착하였으며, 모든 실험 개체가 생존하였다. 결국 세 가지 크기의 홍합소형 치패를 이용하여 재 부착에 소요되는 시간과 부착률 그리고 실험 종료시의 생존율을 비교한 결과 소형 치패 비교구 사이에는 유의한 차이를 관찰할 수 없었으며 모든 치패가 7분 이내에 재 부착하였고 100%의 생존율을 보였다.
- 5%의 glutaraldehyde에서 1 시간 전 고정한 다음 1%의 osmic acid로 1시간 후 고정하고 각 처리단계에서 cacodylate buff&로 3~4회 수세하였으며 고정된 홍합과 지중해담치의 족사는 여러 농도의 ethanol에서 순차적으로 10~20분간 탈수 처리 후 하룻밤 방치하였다. 그리고 다음날 acetate-iso-amile로 15분간 2회에 걸쳐서 치환 후 임계점 건조하고 gold 이온 코팅한 후 관찰하였다.
- 그리고 홍합 중형 치패의 부착 실험은 수온 20℃ 전후에서 여과 해수를 채운 스테인레스 재질의 금속 밧드(45.5×52×8.1 cm) 에치패를 함께 수용한 후 초 단위 간격으로 24시간 동안 각 개체의 부착 시간을 측정 하였다. 홍합과 지중해담치 중형 치패 부착 비교실험은 수온 11℃(2의 상태에서 동일한 용기를 사용하여 30분 간격으로 24시간 동안 각 개체의 부착률을 측정하였다.
- edulis 치패의 크기별 부착용 족사의 재 부착 과정을 관찰하고 재 부착에 소요되는 시간, 부착률 및 생존율을 조사하였다. 또한 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 홍합과 지중해담치 족사의 외부형태를 관찰하였다.
- 것을 알 수 있었다. 먼저 분리 수용한 치패는 패각이 살짝열리면서 족(foot)이 나와 움직여 부착기질의 표면을 살핀 후족을 쭉 뻗어 족의 선단을 부착 기질의 표면에 강하게 밀착한다음 부착 면으로부터 탈족과 동시에 장타원형의 고착반을 가진 한 가닥의 섬유상 족사가 만들어져 부착하였으며 부착사를 서로의 패각에 붙이면서 군집을 이루었다(Fig. 1).
- 족사 관찰은 다음과 같은 방법으로 실시 하였다. 먼저 채취된 족사를 증류수로 수세한 후 2.5%의 glutaraldehyde에서 1 시간 전 고정한 다음 1%의 osmic acid로 1시간 후 고정하고 각 처리단계에서 cacodylate buff&로 3~4회 수세하였으며 고정된 홍합과 지중해담치의 족사는 여러 농도의 ethanol에서 순차적으로 10~20분간 탈수 처리 후 하룻밤 방치하였다. 그리고 다음날 acetate-iso-amile로 15분간 2회에 걸쳐서 치환 후 임계점 건조하고 gold 이온 코팅한 후 관찰하였다.
- 이 연구에서 홍합 치패(각고 3 mm 내외)의 부착행동을 관찰한 결과 족사 분리 후 1분에 패각의 개구부에서 족(foot)이 나와 족의 선단이 접착 표면에 강하게 부착한 이후 족사 분리 후 2분에 족이 몸 안으로 들어가면서 새로운 1개의 족사를 패각의전방에 생성하였다. 족사 생성 시 족은 자주 움직여 기질 표면을 접촉하여 살핀 후 족의 선단을 기질에 부착하였는데 이러한반응은 부착시 적합한 기질을 찾기 위한 행동으로 추측된다.
- 패각에 다시 부착을 유도하였다. 이때 깨끗한 관찰용 시료를 확보하기 위하여 족사 채취용 홍합과 지중해담치(각고 20~30 mm 범위)의 외부 패각을 깨끗이 세척 후 멸균해수를 사용하여 부착과정을 관찰하였다.
- 족사 부착 실험은 대량 사육시설의 부착기질(양파망)에 붙여 실내 사육한 홍합과 지중해담치의 치패를 해부용 가위를 이용하여 패각 쪽의 족사를 조심스럽게 제거하여 실험용 용기로 옮겨 수용한 후 부착행동과 시간을 측정하였다. 족사의 부착행동은 페트리디쉬(∅ 9×2 cm)에 여과해수를 채우고 치패를 개체별로 분리 수용하여 관찰하였다.
- 수용한 후 부착행동과 시간을 측정하였다. 족사의 부착행동은 페트리디쉬(∅ 9×2 cm)에 여과해수를 채우고 치패를 개체별로 분리 수용하여 관찰하였다. 치패의 부착 확인은 족의 출현에 의해 최초 족사를 부착기질에 재 부착하는 시점을 기준으로하였다.
- 한편, 홍합과 지중해담치 족사의 각 부분 즉, 고착반, 부착줄기, 부착근의 길이 및 두께를 측정 비교하였다. 먼저 고착반을비교한 결과, 홍합의 경우에는 장축이 2,392 μm, 단축이 934 μm였으며, 지중해담치의 경우에는 장축이 1,056 μm 단축이 614 μm로 지중해담치 보다 홍합의 고착반이 훨씬 큰 것을 알 수 있었다.
- 치패의 부착 확인은 족의 출현에 의해 최초 족사를 부착기질에 재 부착하는 시점을 기준으로하였다. 홍합 소형 치패 실험의 경우 여과해수를 채운 페트리디쉬에 1 개체씩 수용, 치패 크기별로 10 개의 페트리디쉬를 사용하였으며, 수온 12℃(2의 조건에서 초 단위 간격으로 부착시간을 측정하였다.
- 2 에 나타내었다. 홍합과 지중해담치 족사의 외부형태는 다음과 같이 3부분으로 구분 가능하였는데 먼저 담치가 부착기 질에 족사를 붙이기 위하여 만든 비교적 넓은 기부 부분(고착반: stick disk)과 고착반과 담치를 연결하는 실 모양의 줄기 부분(부착줄기 : adhesion stalk) 그리고 고착반과 부착줄기의 중간연결 부분 (부착근: adhesion core)으로 관찰 가능하였다.
- 1 cm) 에치패를 함께 수용한 후 초 단위 간격으로 24시간 동안 각 개체의 부착 시간을 측정 하였다. 홍합과 지중해담치 중형 치패 부착 비교실험은 수온 11℃(2의 상태에서 동일한 용기를 사용하여 30분 간격으로 24시간 동안 각 개체의 부착률을 측정하였다.
대상 데이터
- 실험 재료는 2001년 남해수산연구소 패류연구센터에서 인공채란에 의해 생산된 홍합의 치패와 여수 가막만의 어류용 해상가두리 인근에서 채취한 지중해담치를 실내 사육시설에서 사육하면서 족사의 관찰이 용이하도록 슬라이드글라스나 동일종 담치의 패각에 다시 부착을 유도하였다. 이때 깨끗한 관찰용 시료를 확보하기 위하여 족사 채취용 홍합과 지중해담치(각고 20~30 mm 범위)의 외부 패각을 깨끗이 세척 후 멸균해수를 사용하여 부착과정을 관찰하였다.
- 채취한 지중해담치 치패를 이용하였다. 실험용 홍합 치패의 크기는 소형 치패중의 크기 구분을 세밀화하기 위하여 실험에 사용한 치패의 크기 범위를 평균의 10% 이내로 선별하여 선택하였다. 평균 각고가 각각 3.
-
족사의 재 부착 실험
실험재료는 2001년 4월 자연산 어미로부터 인공 채란하여 실내 사육한 홍합 치패와 여수 가막만의 어류용 해상가두리 인근에서 채취한 지중해담치 치패를 이용하였다. 실험용 홍합 치패의 크기는 소형 치패중의 크기 구분을 세밀화하기 위하여 실험에 사용한 치패의 크기 범위를 평균의 10% 이내로 선별하여 선택하였다.
- 실험용 홍합 치패의 크기는 소형 치패중의 크기 구분을 세밀화하기 위하여 실험에 사용한 치패의 크기 범위를 평균의 10% 이내로 선별하여 선택하였다. 평균 각고가 각각 3.14±0.28 mm (n=10), 5.12±0.25 mm (n=10), 7.08±0.11 mm (n=10)의 3군의 소형 치패와 평균각고 24.69 mm (n=20)의 중형 치패를 사용하였다. 그리고 홍합과 지중해담치의 부착비교 실험에 사용된 치패는 홍합이 평균 각고 28.
- 홍합 소형 치패(각고 3 mm, 5 mm 및 7 mm의 3가지 크기 군별 각 10 마리)와 중형 치패(각고 25 mm, 20 마리)를 대상으로 족사 분리 후 치패 크기별 시간경과에 따른 재 부착률 및 생존율을 조사한 결과는 Table 1과 2와 같다.
성능/효과
- 생존하였다. 각고 5 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 49초~6분 52초로 평균 2분 28초였고 2분내에 40%, 7분내에 100%가 재 부착하였으며 생존율은 100%였다. 각고 7 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 46초~6분 14초로 평균 2분 52 초였고 2분내에 30%, 7분내에 100%의 개체가 재 부착하였으며, 모든 실험 개체가 생존하였다.
- 각고 7 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 46초~6분 14초로 평균 2분 52 초였고 2분내에 30%, 7분내에 100%의 개체가 재 부착하였으며, 모든 실험 개체가 생존하였다. 결국 세 가지 크기의 홍합소형 치패를 이용하여 재 부착에 소요되는 시간과 부착률 그리고 실험 종료시의 생존율을 비교한 결과 소형 치패 비교구 사이에는 유의한 차이를 관찰할 수 없었으며 모든 치패가 7분 이내에 재 부착하였고 100%의 생존율을 보였다.
- 이들 모두 유사한 재 부착 패턴을 보였다. 그러나 각고 25 mm의 홍합 중형 치패의 경우는 최초 재 부착시간이 평균 1시간 47분 9초이며 , 재 부착률도 1시간내 에 25%, 5시간내에 85% 를 나타냄으로써 각고 3~7 mm 크기 범위의 홍합 소형 치패와 각고 25 mm 중형 치패는 족사 분리 후의 재 부착 속도가 달라소형 치패가 중형 치패에 비해 1시간 이상 빨리 부착하는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 각고 30 mm 내외의 홍합과 지중해담치 중형 치패의 시간 경과에 따른 재 부착률은 족사 분리후 1시간내에 각각 33%, 60%, 5시간내에 각각 73%, 73%의재 부착률을 보여 모두 5시간내에 대부분 부착하였으며 지중해담치가 홍합에 비해 재 부착 속도가 빠름을 알 수 있었다.
- 그러나 각고 25 mm의 홍합 중형 치패의 경우는 최초 재 부착시간이 평균 1시간 47분 9초이며 , 재 부착률도 1시간내 에 25%, 5시간내에 85% 를 나타냄으로써 각고 3~7 mm 크기 범위의 홍합 소형 치패와 각고 25 mm 중형 치패는 족사 분리 후의 재 부착 속도가 달라소형 치패가 중형 치패에 비해 1시간 이상 빨리 부착하는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 각고 30 mm 내외의 홍합과 지중해담치 중형 치패의 시간 경과에 따른 재 부착률은 족사 분리후 1시간내에 각각 33%, 60%, 5시간내에 각각 73%, 73%의재 부착률을 보여 모두 5시간내에 대부분 부착하였으며 지중해담치가 홍합에 비해 재 부착 속도가 빠름을 알 수 있었다.
- 69 mm (n=20)의 중형 치패를 사용하였다. 그리고 홍합과 지중해담치의 부착비교 실험에 사용된 치패는 홍합이 평균 각고 28.0 mm였고, 지중해담치는 30.24 mm였다.
- 한편, 홍합과 지중해담치 족사의 각 부분 즉, 고착반, 부착줄기, 부착근의 길이 및 두께를 측정 비교하였다. 먼저 고착반을비교한 결과, 홍합의 경우에는 장축이 2,392 μm, 단축이 934 μm였으며, 지중해담치의 경우에는 장축이 1,056 μm 단축이 614 μm로 지중해담치 보다 홍합의 고착반이 훨씬 큰 것을 알 수 있었다. 그리고 부착줄기의 두께도 홍합이 39 μm 였고, 지중해담치가 28 μm 로 홍합의 부착줄기가 지중해담치의 부착줄기 보다두터웠다.
- 소형인 각고 3 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 38초~6분 52초로 평균 3분 12초였고, 족사 분리 후 2분내에 50%, 7 분내에 100%의 재 부착률을 보였으며 실험 종료시까지 모든 개체가 생존하였다. 각고 5 mm 치패의 재 부착에 소요된 시간은 49초~6분 52초로 평균 2분 28초였고 2분내에 40%, 7분내에 100%가 재 부착하였으며 생존율은 100%였다.
- 이 연구에서 홍합 소형 치패의 크기별 족사 분리 후 시간경과에 따른 재 부착 소요 시간을 알아본 결과, 각고 3 mm, 5 mm, 7 mm 치패 각각이 최초로 재 부착에 소요되는 시간은 평균 3분 12초, 2분 28초, 2분 52초로 큰 차이가 없었으며 2분 내의 재 부착률은 50%, 40%, 30%로 각고 7 mm, 5 mm, 3 mm 순으로 다소 낮아지는 경향을 보였으나 뚜렷한 차이를 보이지는 않았고 모두 7분 내에 100%의 재 부착률과 생존율을 나타내어 이들 모두 유사한 재 부착 패턴을 보였다. 그러나 각고 25 mm의 홍합 중형 치패의 경우는 최초 재 부착시간이 평균 1시간 47분 9초이며 , 재 부착률도 1시간내 에 25%, 5시간내에 85% 를 나타냄으로써 각고 3~7 mm 크기 범위의 홍합 소형 치패와 각고 25 mm 중형 치패는 족사 분리 후의 재 부착 속도가 달라소형 치패가 중형 치패에 비해 1시간 이상 빨리 부착하는 사실을 확인할 수 있었다.
- 주사전자현미경을 이용하여 관찰한 담치류의 부착 족사의 외부형태는 고착반, 부착줄기, 부착근으로 구분할 수 있었으며 각고 20~30mm 범위의 홍합과 지중해담치의 치패에서 부착 족사 크기를 비교한 결과, 고착반은 장축 2,392×934 μm, 장축 1,056x614 μm, 부착줄기는 39 μm, 28 μm, 부착근은 58 , 83 로 각각 나타나 홍합이 지중해담치에 비해 고착반의 면적과 부착줄기 두께의 치수가 크고 고착반과 부착줄기를 잇는 부착근의 두께는 지중해담치가 홍합 보다 다소 두껍지만 단조로운 형태인 반면 참담치는 너울 모양으로 뻗어 있는 미세구조를 확인할 수 있었으며 이러한 족사의 구조는 서식 환경에 의하여 그 모양이 결정될 것으로 판단된다. 즉, 홍합은 조류가 빠른 외양성 암초지대에 지중해담치는 파도가 적은 내만에 많이 분포하는 것으로 널리 알려져 있다.
- 같다. 홍합과 지중해담치의 재 부착률은 족사 분리 후 1시간내에 각각 33%, 60%, 5시간 내에 각각 73%, 73%의 재 부착률을 보인 이후 나머지 개체는 부착하지 않아 홍합과 지중해담치모두 족사 분리 후 5시간 내에 대부분 부착하며 지중해담치가 홍합보다 비교적 빠르게 재 부착하는 것을 알 수 있었다.
- 홍합의 각고 25 mm 중형 치패 20 마리 에 대한 족사 분리 후재 부착률을 24시간 동안 관찰한 결과 재 부착 시간은 22분 5초~4시간 59분 35초로 평균 1시간 47분 9초이며 1시간내에 25%, 5시간 내에 85%의 재 부착률을 보인 후 나머지 개체는 부착하지 않았고 생존율은 관찰기간 동안 100%였다. 결국 홍합의 경우 각고 3~7 mm의 소형 치패는 각고 25 mm의 중형치패에 비해 족사 분리 후 재 부착에 소요되는 시간 및 부착률이 빨랐다.
후속연구
- 즉, 홍합은 조류가 빠른 외양성 암초지대에 지중해담치는 파도가 적은 내만에 많이 분포하는 것으로 널리 알려져 있다. 결국 홍합의 족사 부착력이 지중해담치보다 강한 것으로 인식되었으나 금후 부착 족사의 장력실험 등을 병행한 명확한 구명이 필요하리라 생각한다.
- (1989)는 지중해담치의 경우 통상 해수가 유입되는수조내에 방치하면 3~4시간에 10개 이상의 족사를 생성한다고 하였다. 이 연구에서 생성된 홍합의 부착 족사 수는 수온 201 에서 24시간의 관찰기간 중 3~18 개로 평균 9 개였고(Table 2), 수온 1FC의 상태에서는 홍합이 1~13 개로 평균 4 개였으며 지중해담치가 2~15 개로 평균 6 개로 나타나(Table 3), 홍합의 족사 수가 수온에 따라 다르고 지중해담치 보다 다소 적게 생성되었는데 이에 대해서는 금후 심도 있는 연구가 필요하다고 판단된다.
- 이용하여야 한다. 이때 활력이 높은 자연서식처의 치패를 훑어 잡거나 인공채묘기에 붙은 치패를 떼어낸 후 연안에 방류하거나 또는 양^시설에 재 부착 작업을 할 때 홍합을 비롯한 담치류는 어떻게 부착하며, 재 부착과정은 어떤지 부착용 족사의 부착생태에 대하여 알고 있다면 산업적인 측면에서 경제성 높은 양식이 가능할 것이다. 그리고 이 연구에서 실험용 치패의 크기는 각장 2 mm 이상으로 설정하였는데 이 기준은 각장 2 mm 정도가 되면 표류용 족사를 분비하며(Lane et al.
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