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문제 정의
- 이러한 서식 습성으로 인해 계절의 변동에 따른 극단적인 수온과 염분 등의 환경변화에 쉽게 노출되어 있어 집단 페사가 일어나기도 하므로 꼬막의 환경변화에 대한 특성을 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 연구는 꼬막 자연 서식지의 염분의 변동을 고려하여 인내할 수 있는 염분의 생리적 범위와 염분변화에 따른 꼬막의 생리적 반응을 조사하였다.
제안 방법
- 5 (일반해수), 조도는 12L : 12D로 조절하였다. 실험방법은 지수식 및 환수식을 병행한 생물검정법을 이용하였으며, 매일 수질악화를 고려하여 실험해수를 전량을 교환하였다. 실험수온은 동계 10 ± 1℃와 하계 25 ± 1℃였으며, 실험염분은 33.
- 실험수온은 동계 10 ± 1℃와 하계 25 ± 1℃였으며, 실험염분은 33.5, 26.8, 20.1, 13.4, 6.7, 3.4 및 0 psu 였으며, 실험 개체의 크기는 성패의 경우 각장 36.0 ± 1.5 mm, 치패의 경우 각장, 19.5 ± 1.3 mm 로 구분하였다.
- 염분변화 따른 꼬막의 생존과 생리적 변화를 알아보기 위하여 수온 별 염분 감소에 따른 생존율, 산소소비율 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 동계수온에 순응된 꼬막의 염분 감소에 따른 생존율 (Fig.
- 이 중에서 겨울의 혹한과 여름의 혹서, 그리고 집중호우에 의한 저염분 지속, 노출시의 호흡과 노출로 인한 생존한계 등 여러 환경요인에 민감할 수밖에 없다. 조개류의 생리활성을 판단하는 기준으로 여수율 (Loosanoff, 1950; Navarro and Winter, 1982; Nakamura et al., 1990c), 산소소비 (Van Winkle, 1968; Mohlenberg and Kiorboe, 1981; Shumway and Koehn, 1982; Jeong, 2000), 심장 박동수 (Feng and Van Winkle, 1975) 등 많은 연구가 있으나 본 연구에서는 동계와 하계수온에서 염분에 따른 내성을 조사하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 꼬막은 전남 보성군 벌교읍 해도지역에서 2003년 1월부터 11월 동안 동계 및 하계의 계절별로 채집하여 실험실로 옮긴 후 0.5 m3 수조에서 사육하면서 각 실험에 사용하였다. 이때 먹이는 Tetraselmis sp.
데이터처리
- 자료분석에 사용한 통계처리는 one-way ANOVA와 Duncan's multiple range test (Duncan, 1955) 를 실시하여 평균간의 유의성 (P ＜ 0.05) 을 SPSS (version 10.1) 통계 package program으로 검정하였다.
이론/모형
- 생존율은 12시간 간격으로 점검하여 생존개체를 관찰하여 구하였으며, 반수치사염분 (lethal salinity, LS50) 은 probit 분석 (Finney, 1971) 에 의하여 산출하였다. 산소소비율은 산소검량기 (YSI 5000) 를 사용하여 실험전후의 용존 산소의 차로서 구하였으며, 여수율은 0.001%의 neutral red를 이용하여 Cole and Hepper (1954) 의 방법을 이용하였다. 자료분석에 사용한 통계처리는 one-way ANOVA와 Duncan's multiple range test (Duncan, 1955) 를 실시하여 평균간의 유의성 (P ＜ 0.
- 사망개체의 판정은 꼬막의 특성을 고려하여 패각이 열려있거나 침으로 자극을 주어 반응이 없으면 죽은 것으로 간주하여 생존율로 환산하였다. 생존율은 12시간 간격으로 점검하여 생존개체를 관찰하여 구하였으며, 반수치사염분 (lethal salinity, LS50) 은 probit 분석 (Finney, 1971) 에 의하여 산출하였다. 산소소비율은 산소검량기 (YSI 5000) 를 사용하여 실험전후의 용존 산소의 차로서 구하였으며, 여수율은 0.
성능/효과
- 를 나타내었다. 그러나 염분 20.1 psu이하에 노출된 꼬막의 경우에는 각 실험 염분의 노출 기간동안 개체크기에 관계없이 산소소비율은 감소하였으며, 노출 10일째에는 70-90%의 감소를 나타내어 수온과 저염분에 대한 치명적인 생리적 스트레스를 나타내었다 (Fig. 3).
- 꼬막의 산소소비율은 수온 10℃에서 염분 26.8 psu에 노출시킨 경우에는 대조구와 유사하거나 다소 높은 경향을 보였으나, 20 psu이하의 각 실험 염분에 노출시킨 꼬막의 산소소비율은 노출 10일째 성패와 치패에서 모두 감소한 후 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 수온 25℃에 노출된 경우에는 염분 20.
- 염분변화 따른 꼬막의 생존과 생리적 변화를 알아보기 위하여 수온 별 염분 감소에 따른 생존율, 산소소비율 및 여수율 등의 생리적 반응을 조사하였다. 동계수온에 순응된 꼬막의 염분 감소에 따른 생존율 (Fig. 1) 은 성패의 경우, 담수 (0 psu) 에 20일간 노출시킨 후부터 현저히 감소하기 시작하여 담수 노출 34일째 모두 사망하였으며, 염분 3.4 psu의 경우에는 37일째 모두 사망한 반면 염분 6.7 psu에서는 노출 44일째 25%의 생존율을 나타내었다. 한편 치패의 경우에는 담수에서는 34일째, 염분 3.
- 1 psu이하에 노출된 경우 각 실험 염분의 노출 기간 동안 개체크기에 관계없이 산소소비율은 감소하였으며, 노출 10일째에는 70-90%의 감소를 나타내어 수온과 저염분에 대한 치명적인 생리적 스트레스를 나타내었다. 또한 여수율은 10℃에 비해 25℃에서 저염분의 노출기간이 길어짐에 따라 여수율은 현저히 감소하였으며, 산소소비율과 유사한 양상을 나타내었다. 이는 Chilean scallop, Argopecten purpuratus(Navarro and Gonzalez, 1998) 의 저염분에서 산소소비율의 감소양상과 유사하였다.
- 8 psu에 노출시킨 경우에는 대조구와 유사하거나 다소 높은 경향을 보였으나, 20 psu이하의 각 실험 염분에 노출시킨 꼬막의 산소소비율은 노출 10일째 성패와 치패에서 모두 감소한 후 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 수온 25℃에 노출된 경우에는 염분 20.1 psu이하에 노출된 경우 각 실험 염분의 노출 기간 동안 개체크기에 관계없이 산소소비율은 감소하였으며, 노출 10일째에는 70-90%의 감소를 나타내어 수온과 저염분에 대한 치명적인 생리적 스트레스를 나타내었다. 또한 여수율은 10℃에 비해 25℃에서 저염분의 노출기간이 길어짐에 따라 여수율은 현저히 감소하였으며, 산소소비율과 유사한 양상을 나타내었다.
- Table 1에서 보이는 바와 같이 양식 패류들의 염분에 대한 임계 내성 범위는 다양하게 나타난다. 본 실험 종인 blood cockle T. granoa의 LS50은 수온 25℃에서 16.8 psu (신뢰한계 12.9-21.2 psu), 치패 22.4 psu (신뢰한계 20.5-24.7 psu) 으로 개체간의 유의한 차이를 보인 반면, 수온 10℃에서는 성패와 치패에서 각각 16.8 ppm (13.5-18.2 ppm) 과 16.2 psu (14.1-18.4 psu) 으로 개체간의 차이는 나타나지 않았다. 한편 같은 Arcidae에 속하는 ark shell S.
- /h.였으며, 각 실험 염분 노출구에서는 저염분의 노출기간이 길어짐에 따라 여수율은 현저히 감소하였다 (Fig. 4).
- 종합하여보면 blood cockle T. granoa의 LS50은 수온 25℃에서 성패 16.8 psu (신뢰한계 12.9-21.2 psu) 와 치패 22.4 psu (신뢰한계 20.5-24.7 psu) 이었으며, 수온 10℃에서는 성패와 치패에서 각각 16.8 psu (13.5-18.2 psu) 과 16.2 psu (14.1-18.4 psu) 으로 이었다. 특히 한국에서는 여름철에 집중호우가 내리고 이 시기에 연안의 염분은 10psu 이하로 떨어지기도 한다.
후속연구
- 대부분의 패류들은 근본적으로 150-50% 해수의 범위에서는 등장성 (isomotic) 이며(Tucker, 1970), 염분감소에 따라 심장박동수, 산소소비의 유형, 암모니아배설 및 아미노산 등의 생리적 변화가 수반한다(Pierce and Greenberg, 1972). 또한 염분의 변화는 세포내 수분과 염류 출입간의 일정한 균형상태를 파괴시키며, 염분이 급격하게 변하면 세포용적과 관련된 대사율의 감소를 줄이기 위하여 즉시 패각을 닫는 행동반응을 보이므로 이와 관련된 연구는 종묘생산 및 양식생물의 관리를 뒷받침 하는 자료로서 주요할 것으로 여겨진다.
- 특히 한국에서는 여름철에 집중호우가 내리고 이 시기에 연안의 염분은 10psu 이하로 떨어지기도 한다. 이 기간동안 여름철의 고수온과 저염분에 의해 연안에서 양식되고 있는 패류들의 대량폐사가 빈번히 발생하고 있으나 이러한 연구가 미흡하여 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이므로 이 연구는 여름철 폐사원인 규명에 중요한 기초 자료가 될 것이다.
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