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문제 정의
- 특히, 볼락의 성장 특성에 대한 연구는 종묘 초기 단계의 전장(total length) 성장에만 국한되어있어 (김 등, 1993) 장기간의 성장 특성에 관한 세밀한 조사가 요구된다. 따라서 이 연구에서는 볼락의 초기 성장을 비롯하여 1, 350일에 걸친 사육을 통해 성장 특성 및 두부 관련 형질 (head parameter)의 특성을 조사하였다.
- 본 연구의 목적은 양식산 볼락, Sebastes inermis Cuvier 의자 · 치어 시기부터 성어에 이르기까지의 성장 특성을 조사하여, 본 종에 대한 수산생물학적 연구 및 양식기술 개발을 위한 기초 자료를 제공하는 데 있다. 이를 위하여 250마리의 어미로부터 생산된 동일한 일령의 자어를 대상으로 산출 직후부터 1, 350일째까지의 성장 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 5회 전 환 수시켰고, 이후 자어가 성장함에 따라 환수량을 차츰 증가시켰다. 산출 2 일째 수조 바닥에 침전된 어미 배설물과 죽은 자어를 사이폰으로 제거하였고, 이후 3일 간격으로 수조 바닥 청소를 실시하였으며, 부화 및 종묘생산기간 동안의 사육수온은 15.8±0.3℃, 용존산소는 9.5±1.2 mg/L를 유지하였다.산출 후 160일에 육상수조에서 사육 중인 자어를 경남 통영시 산양면 소재 한국해양연구원 해상가두리(3×3×6 m)로 옮겨 해상사육을 실시하였다.
- 2 mg/L를 유지하였다.산출 후 160일에 육상수조에서 사육 중인 자어를 경남 통영시 산양면 소재 한국해양연구원 해상가두리(3×3×6 m)로 옮겨 해상사육을 실시하였다. 수온변화는 Fig.
- 산출 후 2일부터 산출 후 9일까지 100~350 μm 크기의 로티퍼 (Brachionus plicatilis)를 1일 2~3회 공급하여 하루 중 사육 수 내 로티퍼의 밀도가 5~7개체/㎖가 유지되도록 하였다. 이후자 어가 성장함에 따라 산출 후 10일부터 알테미아(Artemia sp.
- 회유하는 자어를 무작위로 50마리씩 채집하였다. 산출 후 30일까지는 2일 간격으로 16회, 산출 후 35일부터 100일까지는 5일 간격으로 14회, 그리고 산출 후 110일부터 200일까지는 10일 간격으로 10회, 산출 후 230일부터 최종표본 시점인 산출 후 1, 350일까지는 30일 간격으로 25회 실시하였다. 표본을 즉시 300 ppm 염산리도카인(lidocaine-HCl, 홍성제약, 한국)/ 1,000 ppm 중탄산나트륨(Na2HPO4, Sigma, USA)으로 마취시킨 다음 즉시 10% 중성 포르말린(100 ㎖ formalin, 6.
- 5개체/㎖로 유지하였다. 산출 후 30일부터는 Table 1과 같은 조성의 시판 배합사료(이화사료, 한국)를 자어의 입 크기를 고려하여 적당한 입자 크기의 배합사료를 1일 5회, 그리고 알테미아를 1일 2회 병행하여 공급했으며, 산출 후 80일부터는 배합사료만을 1일 6회 이상 공급하였다.
- 산출일수 경과에 따른 전장 및 체중(body weight)의 성장을 조사하였다. 전장은 산출 후 60일까지 해부 현미경 (Stemi DV4, Zeiss, Germany)의 eyepiece micrometer 하에서 그리고 산줄 후 70일부터 1, 350일까지는 digital vernier calipers (Mitutoyo, Japan)를 사용하여 1/100 cm 단위까지 측정하였으며, 체중은 전자저울(Acom, Korea)을 사용하여 1/100 g 단위까지 측정하였다.
- 자료를 제공하는 데 있다. 이를 위하여 250마리의 어미로부터 생산된 동일한 일령의 자어를 대상으로 산출 직후부터 1, 350일째까지의 성장 특성을 조사하였다. 볼락에 있어서 산출 후 경과 일수(days after parturition, X)에 대한 전징"(total length, TL)의 성장은 TL=0.
- 적절한 수질을 유지하기 위해 자어 수조에 공급되는 해수는 고압 모래 여과기(40μm)로 전처리한 여과 해수를 사용하였으며, 산출 3일 이후부터 10일까지는 1일 0.5회 전 환 수시켰고, 이후 자어가 성장함에 따라 환수량을 차츰 증가시켰다. 산출 2 일째 수조 바닥에 침전된 어미 배설물과 죽은 자어를 사이폰으로 제거하였고, 이후 3일 간격으로 수조 바닥 청소를 실시하였으며, 부화 및 종묘생산기간 동안의 사육수온은 15.
- 전장은 산출 후 60일까지 해부 현미경 (Stemi DV4, Zeiss, Germany)의 eyepiece micrometer 하에서 그리고 산줄 후 70일부터 1, 350일까지는 digital vernier calipers (Mitutoyo, Japan)를 사용하여 1/100 cm 단위까지 측정하였으며, 체중은 전자저울(Acom, Korea)을 사용하여 1/100 g 단위까지 측정하였다. 성장 특성을 파악하기 위하여 체중과 전장간의 관계식 W=al? 식 (W=체중, L=전장, a, b= 상수)을 구하였다.
- 산출 후 30일까지는 2일 간격으로 16회, 산출 후 35일부터 100일까지는 5일 간격으로 14회, 그리고 산출 후 110일부터 200일까지는 10일 간격으로 10회, 산출 후 230일부터 최종표본 시점인 산출 후 1, 350일까지는 30일 간격으로 25회 실시하였다. 표본을 즉시 300 ppm 염산리도카인(lidocaine-HCl, 홍성제약, 한국)/ 1,000 ppm 중탄산나트륨(Na2HPO4, Sigma, USA)으로 마취시킨 다음 즉시 10% 중성 포르말린(100 ㎖ formalin, 6.5 g Na2HPO4-12H2O, 4.5 g KH2PO4, 900 ㎖ 해수)에 고정하여 냉장 보관하였으며, 고정 1일 후 신선한 고정액으로 재고정하여 계측 시까지 냉장 보관하였다.
대상 데이터
- 실험 어 생산을 위하여, 1998년 경남 통영시 해역에서 채집된볼락inermis Cuvier) 치어를 인근 해역의 조도에 설치된 한국해양연구원 해상가두리에서 5년 동안 사육하여 볼락친어 집단을 확보하였다.
- 수용하였다. 원형 수조 수용 1일 후인 1월 5일에 최초 산출이 관찰되었으나, 자어간 일령 차이로 인한 성장 차이 요인을 제거하고자 산출량이 최대인 것으로 판단되는 2004년 1월 7일에 산출된 자어만을 본 실험에 사용하였다.
- 이들 친어집단 중복부가 불러 산출 직전에 해당되는 것으로 판단되는 암컷 친어 250마리를 선별한 후 2003년 1월 4일에 경남 수산자원연구소의 50톤 용량의 콘크리트 원형 수조에 옮겨 수용하였다. 원형 수조 수용 1일 후인 1월 5일에 최초 산출이 관찰되었으나, 자어간 일령 차이로 인한 성장 차이 요인을 제거하고자 산출량이 최대인 것으로 판단되는 2004년 1월 7일에 산출된 자어만을 본 실험에 사용하였다.
- 표본은 1일 간 절식시킨 후 오전 10시 전후에 사육 수조 중층을 회유하는 자어를 무작위로 50마리씩 채집하였다. 산출 후 30일까지는 2일 간격으로 16회, 산출 후 35일부터 100일까지는 5일 간격으로 14회, 그리고 산출 후 110일부터 200일까지는 10일 간격으로 10회, 산출 후 230일부터 최종표본 시점인 산출 후 1, 350일까지는 30일 간격으로 25회 실시하였다.
이론/모형
- 각 성장 단계별 표본을 대상으로 두부 계측 형질은 Serafy et al. (1996)의 방법에 따라서 두장(head length), 주둥이길이 (snout length), 눈 지 름(eye diameter) 및 후두부길 이 (post-orbital head length)를 측정하였다(Fig. 2). 산출 후부터 1, 350일까지의 눈 지름 성장은 Von Bertalanffy 성장식(장, 1991)을 적용 하였으며, 눈지름, 두장, 주둥이길이, 후두부 길이의 성장 등과 전장과의 상관관계를 파악하였다.
- 산출 후일수 경과에 따른 자어의 전장, 체중, 체세포 중량의 성장 형태는 S자형의 곡선으로 성숙된 어류의 성장을 나타내는 일반적인 성장 식인 Von Bertalanffy의 성장식을 주로 사용하며, 어류의 초기성장에는 Gompertz 성장식을 사용한다 (장, 1991). 따라서 이 연구에서는 초기 성장을 포함한 최종표본일인 1, 350일까지 성장을 조사하였기 때문에 Von Bertalanffy의 성장식을 사용하였다.
- 9945)의 관계가 있는 것으로 나타났다. 산출 후 경과일수(X)에 따른 눈지름(eye diameter, ED) 성장은 ED=-2E-5X2+0.0326X (1식=0.9886; X, 산출 후기일)의 관계식에 따랐다. 전장에 대한 두장(head length, HL), 주둥이길이 (snout length, SL) 눈 지름(ED), 후두부 길이 (postorbital head length, PHL)와의 관계는 각각 HL=0.
- 2). 산출 후부터 1, 350일까지의 눈 지름 성장은 Von Bertalanffy 성장식(장, 1991)을 적용 하였으며, 눈지름, 두장, 주둥이길이, 후두부 길이의 성장 등과 전장과의 상관관계를 파악하였다.
- 그러나 그 이후 볼락의 성장에 대한 연구가 보고되어 있지 않은 관계로 이 연구결과와 직접 비교할 수 없었다. 산출 후일수 경과에 따른 자어의 전장, 체중, 체세포 중량의 성장 형태는 S자형의 곡선으로 성숙된 어류의 성장을 나타내는 일반적인 성장 식인 Von Bertalanffy의 성장식을 주로 사용하며, 어류의 초기성장에는 Gompertz 성장식을 사용한다 (장, 1991). 따라서 이 연구에서는 초기 성장을 포함한 최종표본일인 1, 350일까지 성장을 조사하였기 때문에 Von Bertalanffy의 성장식을 사용하였다.
성능/효과
- 이를 위하여 250마리의 어미로부터 생산된 동일한 일령의 자어를 대상으로 산출 직후부터 1, 350일째까지의 성장 특성을 조사하였다. 볼락에 있어서 산출 후 경과 일수(days after parturition, X)에 대한 전징"(total length, TL)의 성장은 TL=0.0217X (F=0.8867), 그리고 체중(body weight, BW)의 성장은 BW=0.0001X2+0.0713X (Γ2=0.9858)의 관계가 있었다. 또한 전장에 대한 체중의 상대 성장은 BW= 0.
- 두 장, 주둥이길이, 후두부 길이 등 각 두부 계측 형질의 성장은 전장성장과 모두 일직선의 상관을 보였으며, 전장에 대한각 두부 계측 항목의 성장 순위는 두 장, 후두부 길이 , 눈 지름, 주둥이 길이의 순이었다.
- 8%를 나타내 산출일수와 눈 지름과 전장과의 상대 성장이 매우 잘 일치하였다. 두장, 주둥이길이, 후두부 길이의 각 계측 형질은 전장과 상관관계에서 일직선의 상관관계를 보였으며, 눈 지름, 두장, 주둥이 길이, 후두부 길이는 전장과의 상관관계에서 전장 5 cm 이하의 개체들에서 더욱 밀접한 1:1 대응 관계를 보였다. 또한 두 장 각 부위의 결정 계수의 범위는 95.
- 두장, 주둥이길이, 후두부 길이의 각 계측 형질은 전장과 상관관계에서 일직선의 상관관계를 보였으며, 눈 지름, 두장, 주둥이 길이, 후두부 길이는 전장과의 상관관계에서 전장 5 cm 이하의 개체들에서 더욱 밀접한 1:1 대응 관계를 보였다. 또한 두 장 각 부위의 결정 계수의 범위는 95.0%~97.5%를 나타내어 전장에 대한 두장 성장이 일정한 비율로 성장함을 확인하였다.
- 9858)의 관계가 있었다. 또한 전장에 대한 체중의 상대 성장은 BW= 0.0072TL34373 (FF.9945)의 관계가 있는 것으로 나타났다. 산출 후 경과일수(X)에 따른 눈지름(eye diameter, ED) 성장은 ED=-2E-5X2+0.
- 볼락, Sebastes inermis Cuvier 산출은 이른 새벽부터 시작하여 해뜨기 전에 산출이 끝났으며, 산출 직후자어의 평균 전장은 0.57±0.042 cm, 평균 체중은 0.0001±0.00001 g으로 난 황이 존재하였다(Table 2).입은 산출 시 이미 열린 상태였으며, 초기 먹이로 사용한 로티퍼를 먹기 시작한 시기는 산출 약 6시간 경과 부터였다.
- 4). 비례 성장 비교 시 전장 10 cm, 체중 20~30 g 이상인 볼락의 성장은 체중성장 보다는 전장성장이 크게 나타났다.
- 산출 1일 후부터는 로티퍼를 활발히 먹기 시작하였으며, 4 일째 난황이 완전히 흡수된 자어의 형태로 발육하였고, 산출 후 20일 된 개체들은 미골부가 발달하여 꼬리지느러미 줄기가 10~12개로 발달하였다. 산출 후 30일째로 접어들면서 어체는평균 전장 0.
- 3). 산출 직후부터 산출 후 1, 350일까지 전장(TL)과 체중(BW) 간의 상관관계는 BW=0.0072TL34373 (Γ2=0.9945)로 나타났다(Fig. 4). 비례 성장 비교 시 전장 10 cm, 체중 20~30 g 이상인 볼락의 성장은 체중성장 보다는 전장성장이 크게 나타났다.
- 59 cm와 유사한 크기를 나타내었다. 산출 직후의 볼락 전장은 자연산출한 양볼락과 어류인 우럭볼락(Se/>as/es hubbsidl, 전장 0.44 cm, 庄島, 1958), 탁자볼락(S. taczanowskii, 0.50 cm, Sasaki, 1974), 및 쏨뱅이 (Sebastiscus marmoratus, 0.40 cm, 大上 등, 1978)보다는 조금 컸으며, 개볼락(S, pachycephalus nigricans, 0.70 cm, Fujita, 1957), 조피볼락(S schlegeli, 0.68 cm, 星合, 1977) 및 황점볼락(S. oblongus, 0.74 cm, Fujita, 1958)보다는 작았고, 흰꼬리볼락(S, longispinis, 0.59 cm, Takai and Fukunaga, 1971) 및 개볼락(S, pachycephalus pachycephalus, 0.56 cm, 水戶 , 1966)과는 비슷한 것으로 나타났다. 이와 같이 최초 초기자어의 크기는 친어의 영양상태, 건강도, 나이, 환경조건 등에 따라서 어느 정도 차이는 있을 수 있으나, 종간 차이에서도 나타날 수 있을 것으로 판단된다.
- 산출 후 1, 350일까지의 전장 성장식은 TL=0.0217X (F= 0.8867)(TL: total length; X: days after parturition)으로서, 사육일수에 비례하여 직선식을 보였다. 체중 성장은 곡선 성장을 보였고, 해상가두리 입식 시기인 산출 후 160일 이후부터는 성장이 양호하였으며, 성장식은 BW=0.
- 발달하였다. 산출 후 30일째로 접어들면서 어체는평균 전장 0.94±0.131 cm, 평균 체중 0.006±0.0032 g의 크기로 성장하면서, 등지느러미와 뒷지느러미에 줄기가 분화하기 시작하였다(Table 2).
- 산출 후 70일 전후 볼락자어는 배지 느러미에 1개의 가시와 5개의 줄기, 가슴 지느러미에 16시8개의 줄기, 등지느러미에 13 개의 가시와 12~15개의 줄기, 뒷지느러미에 3개의 가시와 7~9 개의 줄기 및 꼬리지느러미의 7개의 줄기에 5~7개의 마디가 형성되어 각지느러미가 정수에 달하였으며, 자어기에서 치어기로 이행되었다. 또한 이때부터 성어의 체형과 유사해지면서, 두부 부분의 발달이 현저해지는 것이 특징이었다.
- 산출일수에 대한 눈 지름의 성장은 ED=-2E-5X2+0.0326X (F=0.9889)로, 결정 계수가 거의 100%에 가까운 98.8%를 나타내 산출일수와 눈 지름과 전장과의 상대 성장이 매우 잘 일치하였다. 두장, 주둥이길이, 후두부 길이의 각 계측 형질은 전장과 상관관계에서 일직선의 상관관계를 보였으며, 눈 지름, 두장, 주둥이 길이, 후두부 길이는 전장과의 상관관계에서 전장 5 cm 이하의 개체들에서 더욱 밀접한 1:1 대응 관계를 보였다.
- 성장의 완급을 나타내는 지수인 성장계수(결정계수) K를 고려시 성장계수의 크기는 초기에는 체세포중량(somatic weight), 체중 및 전장의 순임을 고려할 때 (장 등, 1995), 이 연구에서 전장에 대한 체중의 성장계수(결정계수) K가 0.9945 (99.4%)를 나타내 전장에 대한 체중의 성장이 정상적으로 상대 성장 형태를 나타냄을 알 수 있었다.
- 이 연구 결과, 일차원의 길이에 대한 차원(dimension)을 나타내는 전장에 대한 체중의 상대 성장의 지수는 3.4373으로서 보통 자어에서 나오는 지수 1.0인 1차원대 1차원의 관계를 벗어나 3승에 가까운 값을 보여주었다. 장 등(1995)의 보고에 의하면 연어(Oncorhynchus keta)의 자어기 성장은 상대성장의 지수가 0.
- 9529로 거의 1차원대 1차원의 관계를 나타낸다고 하였으며, 성어에서는 3승 관계를 나타낸다고 하였다 (장, 1991). 이 연구에서 상대성장 지수가 연어의 성어와 유사하게 나타남을 알 수 있었다. 그러나 연어의 경우, 전장과 체세포 중량간의 지수는 6승에 가까운 값을 보이는데, 이는 전장이 체세포 중량의 성장과 동시에 난 황중량의 감소에 따라 실제 성장량을 잘 나타내지 못하는 반면, 체세포 중량은 난 황중량의 감소에 전혀 영향을 받지 않으므로 실제 성장량을 반영한다고 할 수 있다.
- 이 연구에서 전장은 사육일수에 비례하여 직선 성장을 보인 반면, 체중 성장은 곡선 성장을 보였고, 해상가두리 입식 시기인 산출 후 160일 이후부터 전장(TL)과 체중(BW)에서 동일하게 나타났다. 성장의 완급을 나타내는 지수인 성장계수(결정계수) K를 고려시 성장계수의 크기는 초기에는 체세포중량(somatic weight), 체중 및 전장의 순임을 고려할 때 (장 등, 1995), 이 연구에서 전장에 대한 체중의 성장계수(결정계수) K가 0.
- 이 연구에서는 볼락자어와 치어가 산출 후 16일째와 70 일째 평균 전장은 각각 0.75 cm와 1.88 cm로 김 등(1993)이 보고하였던 산출 후 16일째 전장 0.75-0.81 cm와 70일째 1.86-2.08 cm와 유사한 경향을 보였다.
- 이후자 어가 성장함에 따라 산출 후 10일부터 알테미아(Artemia sp.) 유생을 1일 2회 공급하여 하루 중 0.5개체/㎖로 유지하였다. 산출 후 30일부터는 Table 1과 같은 조성의 시판 배합사료(이화사료, 한국)를 자어의 입 크기를 고려하여 적당한 입자 크기의 배합사료를 1일 5회, 그리고 알테미아를 1일 2회 병행하여 공급했으며, 산출 후 80일부터는 배합사료만을 1일 6회 이상 공급하였다.
- 8867)(TL: total length; X: days after parturition)으로서, 사육일수에 비례하여 직선식을 보였다. 체중 성장은 곡선 성장을 보였고, 해상가두리 입식 시기인 산출 후 160일 이후부터는 성장이 양호하였으며, 성장식은 BW=0.0001X2+0.0713X (F=0.9858) (BW: body weight; X: days after parturtion)이었다(Fig. 3). 산출 직후부터 산출 후 1, 350일까지 전장(TL)과 체중(BW) 간의 상관관계는 BW=0.
- 053 g이었다. 해상가두리에 수용 후부터 볼락 치어는 매우 빠른 성장을 보여, 산출 후 200일에 평균 전장 6.97±0.211 cm, 평균 체중 6.60±0.704 g이었던 치어는 산출 후 1, 350일에는 평균 전장 23.51±1.033 cm, 평균 체중 320.15±1.192 g으로 각각 성장하였다.
후속연구
- 이러한 점에서 이 연구에서 밝혀진 볼락에서의 산출 후 사육일수에 따른 전장과 체중 성장 그리고 이들의 상대 성장 및 전장에 대한 눈 지름, 두장, 주둥이길이, 후두부 길이 등 두부 형질과의 상관관계는 향후 볼락의 생태학적 연구 및 볼락 양식산업의 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 볼락에서의 전장과 두부 관련 형질의 상관관계를 파악함으로써 전장의 측정이 불가능한 개체에 대해서도 이 연구에서 다루어진 두장 관련 형질의 자료만으로도전장의 추정이 가능할 것으로 생각된다.
- (1996)은 red drum (Sciaenops ocellatus)을 대상으로 두부 형질과 전장과의 관계 모델을 설정하여, 부부 관련 형질 파악만으로 손쉽게 전장 크기 파악이 가능하게끔 하였다. 이러한 점에서 이 연구에서 밝혀진 볼락에서의 산출 후 사육일수에 따른 전장과 체중 성장 그리고 이들의 상대 성장 및 전장에 대한 눈 지름, 두장, 주둥이길이, 후두부 길이 등 두부 형질과의 상관관계는 향후 볼락의 생태학적 연구 및 볼락 양식산업의 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 볼락에서의 전장과 두부 관련 형질의 상관관계를 파악함으로써 전장의 측정이 불가능한 개체에 대해서도 이 연구에서 다루어진 두장 관련 형질의 자료만으로도전장의 추정이 가능할 것으로 생각된다.
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