염분변화에 대한 양식 멍게 Halocynthia roretzi의 생리적 변화를 알아보기 위하여 생존율과 염분감소에 따른 삼투조절능, 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 염분변화에 따른 삼투질농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 $20{\sim}46$시간 소요되었으며, 80% 희석해수에서는 $20{\sim}25$시간, 고염분인 110% 해수에서는 노출된 지 $7{\sim}8$시간 만에 순치하여 저염분에 비해 빠르게 순치하였다. 생존율은 염분26.4 psu 이상에서 생존율 80% 이상을 나타내었으며, 6일 동안의 $LS_{50}$은 25.4 psu이었다. 멍게의 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 대사반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 뚜렷한 반응을 보였으며, O:N비는 노출기간 동안 염분 $26.4{\sim}6.6\;psu$에서 15 이하의 낮은 값을 보이고 있는 것으로 보아 노출초기부터 염분에 대한 스트레스를 심하게 받는 것으로 여겨진다.
염분변화에 대한 양식 멍게 Halocynthia roretzi의 생리적 변화를 알아보기 위하여 생존율과 염분감소에 따른 삼투조절능, 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 염분변화에 따른 삼투질농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 $20{\sim}46$시간 소요되었으며, 80% 희석해수에서는 $20{\sim}25$시간, 고염분인 110% 해수에서는 노출된 지 $7{\sim}8$시간 만에 순치하여 저염분에 비해 빠르게 순치하였다. 생존율은 염분26.4 psu 이상에서 생존율 80% 이상을 나타내었으며, 6일 동안의 $LS_{50}$은 25.4 psu이었다. 멍게의 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 대사반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 뚜렷한 반응을 보였으며, O:N비는 노출기간 동안 염분 $26.4{\sim}6.6\;psu$에서 15 이하의 낮은 값을 보이고 있는 것으로 보아 노출초기부터 염분에 대한 스트레스를 심하게 받는 것으로 여겨진다.
We investigated survival and osmolarity, oxygen consumption, amonia extetion and filtration rates associated with physiological responses of the tunicate Halocynthia roretzi salinity changes. Acclimation times for osmolatity in different salinities took $20{\sim}26$ hours in 60% SW (19.8 ...
We investigated survival and osmolarity, oxygen consumption, amonia extetion and filtration rates associated with physiological responses of the tunicate Halocynthia roretzi salinity changes. Acclimation times for osmolatity in different salinities took $20{\sim}26$ hours in 60% SW (19.8 psu) and $20{\sim}25$ hours in 80% SW (26.4 psu), while their times took $7{\sim}8$ hours in 110% SW (36.3 psu). Accordingly, acclimation times for high salinities were faster than those for low salinities. Survival (%) was more than 80% at salinity over 26.4 psu, and 6 $days-LS_{50}$ was 25.4 psu. physiological responses such as oxygen consumption, amonia excretion and filtration rates of H. roretzi showed more clear reactions in the longer exposure period (four days after exposure) than that in the beginning of the exposure. To sum up the results, the tunicate might be stressed from the beginning of the exposure in low salinity.
We investigated survival and osmolarity, oxygen consumption, amonia extetion and filtration rates associated with physiological responses of the tunicate Halocynthia roretzi salinity changes. Acclimation times for osmolatity in different salinities took $20{\sim}26$ hours in 60% SW (19.8 psu) and $20{\sim}25$ hours in 80% SW (26.4 psu), while their times took $7{\sim}8$ hours in 110% SW (36.3 psu). Accordingly, acclimation times for high salinities were faster than those for low salinities. Survival (%) was more than 80% at salinity over 26.4 psu, and 6 $days-LS_{50}$ was 25.4 psu. physiological responses such as oxygen consumption, amonia excretion and filtration rates of H. roretzi showed more clear reactions in the longer exposure period (four days after exposure) than that in the beginning of the exposure. To sum up the results, the tunicate might be stressed from the beginning of the exposure in low salinity.
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문제 정의
그러나 1970년대 중후반부터 대량폐사가 발생한 후 다시 1990년대 후반에 접어들면서 ‘물렁증’ 현상으로 대량폐사가 매년 발생하여 생산량이 현저히 감소하고 있는 실정이다. 본 연구는 멍게의 폐사원인 구명을 위한 연구의 일환으로 염분변화에 노출된 멍게의 생존과 생리적 지표의 반응을 조사하였다.
제안 방법
실험방법은 순환여과식으로 행하였으며, 생존율은 12시간 간격으로 냄새를 맡거나 침으로 자극을 주어 반응이 없으면 죽은 것으로 간주하여 구하였다.
한편 여수율은 Cole and Hepper (1954)의 방법을 이용하여 측정하였다. 멍게의 건조중량은 실험을 마친 후 멍게의 피낭을 제거하고 육질만을 선별하여 증류수로 헹군 후 동결건조기에서 48시간 건조시켜 측정하였다. 실험염분에 따른 반수치사염분은(Lethal Salinity: LC50)은 Probit법에 의해 분석(Finney, 1971)하였다.
멍게의 염분 변화에 따른 삼투조절능은 염분 60%, 80% 및 110%해수에서 무게변화와 삼투질농도(osmolarity)를 측정하여 분석하였다(Fig. 1과 2). 60%로 희석된 해수에 노출된 멍게의 무게는 노출 1시간 후부터 19시간 동안 약 7.
특히 연안에서 양식되고 있는 양식생물에게는 여름철 강우기에 저염분에 노출되어 있는 기간동안 생존하기 위한 생리적 조정의 결과로서 성장률 감소, 호흡률 및 배설률의 증가 등 다양한 생리적 변화를 겪게 된다. 멍게의 염분에 대한 내성을 알아보기 위하여 삼투조절, 생존율 및 대사반응 등의 생리적 지표를 측정하였다. 일반해수(33 psu)를 60%와 80%로 희석시킨 해수에서 멍게의 육중은 각각 7.
삼투조절능 실험을 위하여 해수의 염분을 60%, 80% 및 110%로 만들었다. 이때 100%의 염분은 33.
저염분(60%와 80%) 용액은 일반해수에 증류수를 희석하여 조제하였으며, 고염분(110%)은 천일염(Instant ocean artificial salt)를 첨가하여 염분을 조정하였다. 실험방법은 각 실험용액을 채운 3 L수조에 실험동물 1마리씩 각각 수용하여 1시간 간격으로 실험동물의 전중과 삼투농도를 측정하고 다시 실험수조에 수용하여 환원시키는 방법을 이용하였다. 전중은 전자저울(Mettler, AB204)을 사용하여 측정하였으며, 삼투질농도는 1 mL syringe를 이용하여 심장에서 혈액을 채취하여 Osometer (Osmomat 030; Genotec, Germany)을 이용하여 측정하였다.
실험염분은 100%(일반해수), 80%, 60%, 40%, 20% 및 10% 였으며, 실험용액은 일반해수(33.0±0.5 psu)에 증류수로 희석, 조제하여 사용하였다.
염분변화에 대한 멍게의 생리적 변화를 알아보기 위하여 삼투조절능과 염분감소에 따른 생존율, 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다.
염분변화에 대한 양식 멍게 Halocynthia roretzi의 생리적 변화를 알아보기 위하여 생존율과 염분감소에 따른 삼투조절능, 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 염분변화에 따른 삼투질농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 20~46시간 소요되었으며, 80% 희석해수에서는 20~25시간, 고염분인 110% 해수에서는 노출된 지 7~8시간 만에 순치하여 저염분에 비해 빠르게 순치하였다.
5 psu였다. 저염분(60%와 80%) 용액은 일반해수에 증류수를 희석하여 조제하였으며, 고염분(110%)은 천일염(Instant ocean artificial salt)를 첨가하여 염분을 조정하였다. 실험방법은 각 실험용액을 채운 3 L수조에 실험동물 1마리씩 각각 수용하여 1시간 간격으로 실험동물의 전중과 삼투농도를 측정하고 다시 실험수조에 수용하여 환원시키는 방법을 이용하였다.
실험방법은 각 실험용액을 채운 3 L수조에 실험동물 1마리씩 각각 수용하여 1시간 간격으로 실험동물의 전중과 삼투농도를 측정하고 다시 실험수조에 수용하여 환원시키는 방법을 이용하였다. 전중은 전자저울(Mettler, AB204)을 사용하여 측정하였으며, 삼투질농도는 1 mL syringe를 이용하여 심장에서 혈액을 채취하여 Osometer (Osmomat 030; Genotec, Germany)을 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 멍게는 경남 통영시 영운지선에 분포하고 있는 멍게양식장에서 양성중인 수하봉에서 직접 채취하여 실험실로 운반한 후 5t수조에서 일주일간 순치 시킨 후 실험에 사용하였다. 사육수온은 25oC, 염분은 33.
이론/모형
멍게의 건조중량은 실험을 마친 후 멍게의 피낭을 제거하고 육질만을 선별하여 증류수로 헹군 후 동결건조기에서 48시간 건조시켜 측정하였다. 실험염분에 따른 반수치사염분은(Lethal Salinity: LC50)은 Probit법에 의해 분석(Finney, 1971)하였다.
실험방법은 순환여과식으로 행하였으며, 생존율은 12시간 간격으로 냄새를 맡거나 침으로 자극을 주어 반응이 없으면 죽은 것으로 간주하여 구하였다. 염분변화에 따른 멍게의 반응을 알아 보기위하여 산소소비율은 산소검량기(915PDC; Istek)을 사용하여 실험전후의 용존산소의 차이로 계산하였으며, 암모니아질소배설률은 phenolhypochlorite (Solorzano, 1969)의 방법을 이용하였다. 한편 여수율은 Cole and Hepper (1954)의 방법을 이용하여 측정하였다.
염분변화에 따른 멍게의 반응을 알아 보기위하여 산소소비율은 산소검량기(915PDC; Istek)을 사용하여 실험전후의 용존산소의 차이로 계산하였으며, 암모니아질소배설률은 phenolhypochlorite (Solorzano, 1969)의 방법을 이용하였다. 한편 여수율은 Cole and Hepper (1954)의 방법을 이용하여 측정하였다. 멍게의 건조중량은 실험을 마친 후 멍게의 피낭을 제거하고 육질만을 선별하여 증류수로 헹군 후 동결건조기에서 48시간 건조시켜 측정하였다.
성능/효과
본 실험에서 60% 및 80% 해수에서 멍게의 삼투질 농도가 순치하는 데는 각각 20~46시간과 20-25시간이 소요되어 염분이 감소할수록 순치소요시간이 길어지는 경향을 보였다.
1과 2). 60%로 희석된 해수에 노출된 멍게의 무게는 노출 1시간 후부터 19시간 동안 약 7.6%의 무게가 증가하였으나, 이후 무게가 감소하는 경향을 보였는데, 46시간 동안 15.5%가 감소되었다. 80% 희석해수의 경우에는 단지 3.
4 psu에서 다소 상승하는 경향을 보였으나, 염분 감소에 따라 산소소비율이 서서히 감소되는 것으로 나타났다. 그러나 노출 4일째의 경우에는 염분 20 psu에서 최대를 나타내었으며, 약 50~60%의 산소소비율이 상승된 후 급격히 감소하는 경향을 나타내어 저 염분에 의한 산소소비율의 저해 작용이 있는 것으로 나타났다.
4 psu 이상에서 생존율 80% 이상을 나타내었다. 그러나 염분 13.2 psu에서는 노출 4일째 모두 사망하였으며, 염분 6.6psu 이하에서는 노출 4일째에 50-79%의 생존율을 보인 후, 노출 6일째에 모두 사망하여, 6일 동안의 LS50은 25.4 psu였다.
그러나 피낭류에 관해서는 보고가 없어 비교할 수는 없지만 멍게의 경우도 염분의 생리적 범위 내에서 생존을 유지하기 위하여 대사조절을 하는 것으로 보이며, 생리적 내성범위를 벗어나면 조절능력이 떨어져서 사망할 것으로 추정된다. 또한 여수율의 변화는 노출기간 동안 감소하는 경향이 뚜렷하였는데 특히, 노출 4일째 13.2 psu 이하에서는 여수작용이 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 극단적인 염분변화에 의해 대사작용이 억제된 것으로 보인다.
본 실험에서 60% 및 80% 해수에서 멍게의 삼투질 농도가 순치하는 데는 각각 20~46시간과 20-25시간이 소요되어 염분이 감소할수록 순치소요시간이 길어지는 경향을 보였다. 또한 염분감소에 따른 생존율은 6일째 26.4 psu (80% 해수) 이하에서 모두 폐사하여 LS50은 25.4 psu로 나타났다. 많은 수서동물에서 체적은 세포내 삼투질 농도의 양을 외부 삼투농도변화에 맞추기 위하여 적절한 비율로 변화시키며 순응기간동안 조절된다.
4 psu이었다. 멍게의 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 대사반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 뚜렷한 반응을 보였으며, O:N비는 노출기간 동안 염분 26.4~6.6 psu에서 15 이하의 낮은 값을 보이고 있는 것으로 보아 노출초기부터 염분에 대한 스트레스를 심하게 받는 것으로 여겨진다.
그러므로 높은 O:N비는 탄수화물과 지방이 이화되는 것을 의미하며, O:N비가 7의 경우에는 주로 단백질대사가 이루어지는 것으로 보고하고 있으며, Mytilus의 경우 30이하일 때 스트레스를 받고 있다고 보고하고 있다(Mayzaud, 1973). 본 조사에서 멍게의 경우는 노출 2일째와 4일째에 모두 염분 26.4~6.6 psu에서 15 이하의 낮은 값을 보이고 있는 것으로 보아 노출 초기부터 염분에 대한 스트레스가 극심하게 받는 것으로 보인다. 그러나 극단적 저염분인 3.
생물체의 대사지표로서 이용되는 산소소비율은 생리적으로 스트레스를 겪고 있는 생물에서 여러 가지 형태로 변화하는데(Sastry and Vargo, 1977), Almanda-Villea (1984)는 염분 변화와 같은 다양한 환경변화로 산소소비율이 증가하거나 감소하는 것으로 보고하였다. 본 조사에서 멍게의 산소소비율, 암모니아 질소배설률 및 여수율 등의 대사 반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 현저한 반응을 보이고 있다. 특히 노출 4일째 염분 19.
염분변화에 따른 삼투질농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 20~46시간 소요되었으며, 80% 희석해수에서는 20~25시간, 고염분인 110% 해수에서는 노출된 지 7~8시간 만에 순치하여 저염분에 비해 빠르게 순치하였다. 생존율은 염분 26.4 psu 이상에서 생존율 80% 이상을 나타내었으며, 6일 동안의 LS50은 25.4 psu이었다. 멍게의 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 대사반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 뚜렷한 반응을 보였으며, O:N비는 노출기간 동안 염분 26.
실험에 사용된 개체의 크기는 큰 개체의 경우 평균체장 70.6 ± 4.5 mm, 평균전중 100.5 ± 10.4 g이었으며, 작은 개체의 경우에는 평균 체장 30.6 ± 3.7 mm, 평균전중 27.8 ± 5.5 g이었다.
1). 염분변화에 따른 삼투질 농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 20~46시간 소요되었으며, 80%희석해수에서는 20~25시간, 고염분인 110%해수에서는 노출된 지 7-8시간 만에 순치되어 저 염분에 비해 빠르게 순치되었으며, 개체 크기 간에도 차이를 나타내지 않았다(Fig. 2).
염분변화에 대한 양식 멍게 Halocynthia roretzi의 생리적 변화를 알아보기 위하여 생존율과 염분감소에 따른 삼투조절능, 산소소비율, 암모니아질소배설률 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 염분변화에 따른 삼투질농도의 순치시간은 60% 희석해수에서 20~46시간 소요되었으며, 80% 희석해수에서는 20~25시간, 고염분인 110% 해수에서는 노출된 지 7~8시간 만에 순치하여 저염분에 비해 빠르게 순치하였다. 생존율은 염분 26.
멍게의 염분에 대한 내성을 알아보기 위하여 삼투조절, 생존율 및 대사반응 등의 생리적 지표를 측정하였다. 일반해수(33 psu)를 60%와 80%로 희석시킨 해수에서 멍게의 육중은 각각 7.6%와 3.1%의 증가를 보였으며, 순치 후에는 원래의 무게를 회복하거나 다소 감소하는 경향을 보였다. Linda (1984)에 의하면, 희석해수에서 피낭류인 Styela clava와 Styela plicata를 50% 해수에 순치시킨 경우, 각각 19.
종합하여 보면 멍게의 6일 동안의 LS50은 25.4 psu이었으며, 염분 26.4 psu 이하에서는 순치시간이 길어지며, 대사요구량이 극단적으로 상승하거나 대사를 최저로 감소시켜 순치시키는 생리적반응을 보이고 있다. 이러한 결과로부터 염분 내성범위 이하에서는 다시 정상으로 회복될 수 없을 것으로 여겨진다.
본 조사에서 멍게의 산소소비율, 암모니아 질소배설률 및 여수율 등의 대사 반응은 노출초기에 비해 노출 4일째 증가 혹은 감소의 현저한 반응을 보이고 있다. 특히 노출 4일째 염분 19.8 psu에서 산소소비율은 55% 증가하였으며, 암모니아 질소배설률은 85.2%의 현저한 증가를 나타내었다. 이는 피조개 Scapharca broughtonii의 경우 저염분에서 노출 4일째 19.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연안에서 염분 변화는 피낭류에 어떤 영향을 미치는가?
비록 짧은 기간 동안 염분의 변화에 노출되었다할지라도 반응은 생물의 종류에 따라 다르게 나타난다. 이와 같이 염분 변화는 피낭류의 경우, 개체군 역학 변화 뿐만 아니라 개체군의 대량폐사에 영향을 미칠 수 있다(Goodbody, 1962)고 보고되어 있다. 특히 여름철 집중호우 시에는 염분의 변화가 심각하므로 연안에서 양식되고 있는 양식생물의 생산량에 피해를 주고 있다.
피낭류가 염분에 대한 삼투조절 기능을 갖는 기관이 일부분인 이유는?
특히, 피낭류는 정상적으로 이온이나 삼투조절과 관련된 배설기관이 부족하므로 염분에 대한 삼투조절 기능을 갖는 기관은 일부분이다. 삼투조절을 하는 기관으로는 장(Robertson, 1954), 소화관 혹은 피낭(Miller and Packer, 1977), 그리고 branchial basket (Markus and Lambert, 1983)으로 알려져 있으나 이와 관련된 기능 및 염분 내성에 관 한 보고는 찾아볼 수 없다.
연안에 많이 서식하는 동물들에는 무엇으로 알려져 있는가?
염분이 낮은 환경에서 생물이 견디기 위해 생체 내에서 일어나는 현상은 생리적 기작으로 물에 대한 투과성과 이온 흡수율을 높이고, 또한 혈림프에 아미노산이나 폡티드와 같은 삼투조절능력이 있는 물질을 방출시켜 환경에 견디게 한다 (Peter and Elizabeth, 1988). 일반적으로 연안에 서식하는 많은 동물들은 변삼투자(osmoconformer)이며, 피낭류도 등삼투성(isosmotic)으로 알려져 있다(Henze, 1911; Kobayashil, 1935). 저 염분에 노출되면, 패류는 패각을 닫고 수관을 수축시키며, 다모류는 구멍속으로 들어가는 행동반응을 보이는데, 이러한 모든 행동반응은 동물들이 살아남기 위한 보호전략에 속하는 것이다 (Linda, 1984).
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