우리는 제주도 대정읍에서 뼈나이테법(skeletochronology)을 사용하여 맹꽁이(Kaloula borealis)의 나이구조를 알아보았다. 조사는 번식기인 2009년 6월에 실시하였다. 측정된 개체수는 수컷이 38개체, 암컷이 58개체로 각 개체의 SVL(snout-vent length)과 체중을 측정하고 나이구조를 분석하였다. 수컷의 평균 SVL은 $43.69{\pm}3.44 mm$이며, 암컷은 $46.32{\pm}4.23mm$로 나타나고 있다. 첫 번식에 참여하는 수컷은 2살이고, 암컷은 3살로 나타났다. 가장 나이든 수컷은 8살이며 암컷은 10살이다. 그러므로 이 종의 수명은 수컷에서는 8살, 암컷에서는 10살 이상으로 볼 수 있으며 암수의 수명에서 암컷이 더 오래살고 있다. 또한 이 값은 통계적으로도 유의미하게 나타나고 있다. 성장곡선은 von Bertalanffy growth model을 사용하였으며, 성장계수(K)는 수컷이 0.56이며 암컷은 0.41이다. 최대성장크기는 수컷이 46.41 mm이며 암컷은 50.22 mm로 나타났다.
우리는 제주도 대정읍에서 뼈나이테법(skeletochronology)을 사용하여 맹꽁이(Kaloula borealis)의 나이구조를 알아보았다. 조사는 번식기인 2009년 6월에 실시하였다. 측정된 개체수는 수컷이 38개체, 암컷이 58개체로 각 개체의 SVL(snout-vent length)과 체중을 측정하고 나이구조를 분석하였다. 수컷의 평균 SVL은 $43.69{\pm}3.44 mm$이며, 암컷은 $46.32{\pm}4.23mm$로 나타나고 있다. 첫 번식에 참여하는 수컷은 2살이고, 암컷은 3살로 나타났다. 가장 나이든 수컷은 8살이며 암컷은 10살이다. 그러므로 이 종의 수명은 수컷에서는 8살, 암컷에서는 10살 이상으로 볼 수 있으며 암수의 수명에서 암컷이 더 오래살고 있다. 또한 이 값은 통계적으로도 유의미하게 나타나고 있다. 성장곡선은 von Bertalanffy growth model을 사용하였으며, 성장계수(K)는 수컷이 0.56이며 암컷은 0.41이다. 최대성장크기는 수컷이 46.41 mm이며 암컷은 50.22 mm로 나타났다.
Using skeletochronology in the Daejung-eup, Jeju, we determined the age structure of Kaloula borealis. The study was performed during the breed season in June 2009. We measured the snout-vent length(SVL) and body weigth(BW) and analyzed the age structure of 38 male and 58 female frogs. The mean valu...
Using skeletochronology in the Daejung-eup, Jeju, we determined the age structure of Kaloula borealis. The study was performed during the breed season in June 2009. We measured the snout-vent length(SVL) and body weigth(BW) and analyzed the age structure of 38 male and 58 female frogs. The mean value of SVL is $43.69{\pm}3.44mm$ in males and $46.32{\pm}4.23mm$ in females. The age at first reproduction was estimated to be 2 years of age in males and 3 years in females. The oldest males and females were 8 and 10 years of age, respectively. Therefore, the longevity in this species was estimated to be more than 8 years for males and 10 years for females. So, females live longer than males. Also, this difference between the male and the female in age structure was significant. We estimated the growth curve for Kaloula borealis using von Bertalanffy growth model. The growth coefficient (K) was 0.56 in male and 0.41 in female. The asymptotic size was 46.41 mm in male and 50.22 mm in female.
Using skeletochronology in the Daejung-eup, Jeju, we determined the age structure of Kaloula borealis. The study was performed during the breed season in June 2009. We measured the snout-vent length(SVL) and body weigth(BW) and analyzed the age structure of 38 male and 58 female frogs. The mean value of SVL is $43.69{\pm}3.44mm$ in males and $46.32{\pm}4.23mm$ in females. The age at first reproduction was estimated to be 2 years of age in males and 3 years in females. The oldest males and females were 8 and 10 years of age, respectively. Therefore, the longevity in this species was estimated to be more than 8 years for males and 10 years for females. So, females live longer than males. Also, this difference between the male and the female in age structure was significant. We estimated the growth curve for Kaloula borealis using von Bertalanffy growth model. The growth coefficient (K) was 0.56 in male and 0.41 in female. The asymptotic size was 46.41 mm in male and 50.22 mm in female.
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문제 정의
본 연구는 멸종위기종인 맹꽁이의 효과적인 보전방안과 나아가 적극적인 복원에 필요한 기초자료를 확보하기 위하여 제주도에 서식하고 있는 개체군을 대상으로 뼈나이테법을 이용하여 맹꽁이의 수명, 성적성숙, 나아가 개체군의 연령구조를 확인하기 위하여 수행되었다.
제안 방법
각 개체의 연령은 광학현미경(Leica, DM500) ×400 배율에서 LAGs의 수를 세어 측정하였다.
맹꽁이의 연령구조를 조사하기 위하여 2009년 6월에 대정읍 하모리 습지에서 수컷 38마리, 암컷 58마리를 포함하여 총 96마리의 맹꽁이를 포획하였다. 맹꽁이의 포획은 주로 21~23시 사이의 비가 많이 오는 야간에 산란지로 이동하는 개체를 무작위로 포획하였다.
맹꽁이의 지골은 hematoxylin에 의하여 모두 보라색으로 염색되었는데 활동기 빠른 성장을 보인 부분은 연하게 나타났으며, 동면기 느린 성장을 보인 부분의 LAGs는 짙은 보라색으로 차등 염색되었다(Figure 1). 이에 따라 맹꽁이 각 개체의 연령은 진하게 염색된 LAGs의 수를 세어 측정하였다.
전처리가 끝난 지골은 마이크로톰(Leica, RM2045)을 이용하여 10~14㎛로 잘라 슬라이드글라스에 부착한 다음 hematoxylin (Mayer's acid hemalum)으로 30분간 염색하였다.
채집한 개체는 곧바로 실험실로 옮겨와 1%의 MS-222로마취하여, 주둥이부터 총 배설강까지의 길이(SVL; snout-vent length)와 몸무게(BW; body weight)를 각각 버니어캘리퍼스와 전자저울(CAD, MWⅡ300)을 이용하여 0.01㎜, 0.1g 단위로 측정하였다. 개체측정을 마친 개체는 외과용 가위를 이용하여 지골을 약 0.
대상 데이터
맹꽁이의 연령구조를 조사하기 위하여 2009년 6월에 대정읍 하모리 습지에서 수컷 38마리, 암컷 58마리를 포함하여 총 96마리의 맹꽁이를 포획하였다. 맹꽁이의 포획은 주로 21~23시 사이의 비가 많이 오는 야간에 산란지로 이동하는 개체를 무작위로 포획하였다.
본 연구는 제주특별자치도 제주시 대정읍에 위치한 하모리에 위치한 습지에서 조사하였다. 조사지는 해발고도 4m이고 주변이 경작지로 둘러 싸여 있으며 북쪽으로는 아스팔트 도로가 위치하고 있다.
본 연구는 제주특별자치도 제주시 대정읍에 위치한 하모리에 위치한 습지에서 조사하였다. 조사지는 해발고도 4m이고 주변이 경작지로 둘러 싸여 있으며 북쪽으로는 아스팔트 도로가 위치하고 있다. 습지의 넓이는 15m×5m이며, 수심은 10~20㎝인 웅덩이로 산란기에 많은 맹꽁이가 산란하고 있다.
데이터처리
맹꽁이 수컷과 암컷 사이의 SVL, BW, 연령의 차이는 t-test를 이용하여 비교하였으며, 각 연령대별 수컷과 암컷의 출현빈도의 차이는 Chi-square test를 이용하여 분석하였다.
모든 기술통계 자료는 평균±표준편차(mean±SD)로 제시하였으며, 통계분석은 SPSS(statistical package for the social sciences, ver. 12.0) 프로그램을 이용하였다.
이론/모형
맹꽁이의 개체군의 성장곡선은 von Bertalanffy의 방정식을 이용하여 산출하였다. von Bertalanffy의 방정식은 다음과 같다.
절단된 뼈는 준비한 후에 Guarino등(1995)의 전형적인 조직학 실험법에 따라 뼈나이테의 수를 측정하였다. 절단한 지골은 흐르는 물에 24시간 동안 세척하여 조직의 포르말린을 제거하고, 5%질산에 2시간 동안 담가 석회질을 제거, 다시 흐르는 물에 24시간 세척하였다.
성능/효과
von Bertalanffy의 방정식을 이용하여 맹꽁이 수컷과 암컷의 성장곡선을 도식화한 결과, 성장계수는 0.56±0.09, 0.41±0.06, 최대성장점은 46.41±1.26㎜, 50.22±1.51㎜로 산출되었다(Table 2).
, 2008). 또한 수컷과 암컷 모두 5살 개체가 가장 많은 출현 빈도를 보였다. 맹꽁이가 속한 Microhylidae의 몇몇 종을 보면, Dyscophus guineti 수컷은 3~6살, 암컷은 3~7살의 연령구조를 가지고 있으며, 성적성숙까지 수컷과 암컷 모두 2~4년이 소요되는 것으로 보고되었다(Giulia et al.
맹꽁이 수컷과 암컷은 변태한 이후, 2~3살까지는 높은 성장률을 보였지만 3~4살 이후에는 각각 성장률이 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 이와 같은 성장률의 변화는 맹꽁이를 포함한 양서류 대부분의 종에서 관찰되는데 변태 후, 성적성숙 이전까지는 먹이를 통해 확보한 에너지의 대부분을 성장에 이용하고 성적성숙 이후에는 번식에 대부분의 에너지를 소모하기 때문이다(Hemelaar, 1988).
맹꽁이 수컷과 암컷의 SVL은 유의미한 차이를 보여 (t=-3.20, df=94, p〈0.05), 암컷이 수컷에 비하여 더 긴 SVL를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 하지만 BW는 암컷이 평균적으로 더 크게 나오지만 수컷과 암컷 사이에 유의미한 차이는 보이지 않았다(t=-1.
맹꽁이 수컷과 암컷의 각 연령대별 출현 빈도는 유의한 차이를 보이지 않아 연령별에 따른 출현빈도에는 차이가 없는 것으로 나타났다(χ 2=12.96, df=8, p=0.11, Figure 2).
이와 같은 성장률의 변화는 맹꽁이를 포함한 양서류 대부분의 종에서 관찰되는데 변태 후, 성적성숙 이전까지는 먹이를 통해 확보한 에너지의 대부분을 성장에 이용하고 성적성숙 이후에는 번식에 대부분의 에너지를 소모하기 때문이다(Hemelaar, 1988). 맹꽁이 수컷과 암컷의 최대성장점의 경우, 암컷이 수컷에 비하여 더크게 성장하는 것으로 확인되었다. 대부분의 양서류 암컷은 수컷과 비교하여 번식에 보다 많은 에너지를 사용하기 때문에 수컷보다 성적 성숙에 좀 더 많은 시간이 필요한 것으로 알려져 있으며(Tilley, 1980; Kusano, 1982), 수컷보다 번식에 더 많은 노력을 필요하기 때문인 것으로 받아들여지고 있다(Misawa and Matsui, 1999).
맹꽁이 수컷은 2살까지 빠른 성장을 보였으며, 2살 이후부터는 최대성장점에 도달한 이후에는 거의 성장하지 않았으며, 암컷은 3살까지는 빠른 성장을 보이다가 3살 이후에 최대성장점에 도달하는 것으로 확인되었다(Figure 3).
48살(n=58, range=3~10)로 확인되었다. 맹꽁이 수컷은 최소 2살부터 최대 8살까지의 출현하였으며, 이 가운데 5살 개체가 58마리 가운데 12마리가 출현하여 20.6%로 가장 높은 빈도를 보였다. 반면, 암컷은 최소 3살부터 최대 10살까지 출현하였으며, 수컷과 같이 5살 개체가 38마리 가운데 19마리가 출현하여 50.
맹꽁이의 신체특징을 측정한 결과, 수컷의 SVL은 43.69±3.44㎜(n=38, range=38.53~52.55), BW는 11.64±2.90g (n=38, range=7.10~21.29)로 나타났으며, 암컷의 SVL은 46.32±4.23㎜(n=58, range=36.04~55.29), BW 는 12.83±4.01g (n=58, range=6.80~21.49)로 확인되었다.
뼈나이테법을 이용하여 맹꽁이 수컷과 암컷의 연령을 측정한 결과, 수컷은 2~8살, 암컷은 3~10살의 연령구조를 보였으며, 평균 연령도 암컷이 높은 것으로 확인되었다. 일반적으로 많은 양서류 수컷은 암컷에 비하여 사망률이 높으며 (Shirose et al.
뼈나이테법을 이용하여 맹꽁이의 연령을 확인한 결과, 수컷은 평균 4.9±1.23살(n=38, range=2~8), 암컷은 평균 5.9±1.48살(n=58, range=3~10)로 확인되었다.
이번 연구를 통해 조사된 성체 맹꽁이의 SVL을 비교해보면 암컷이 수컷보다 SVL이 더 크게 나타났다. Shine(1979)에 보고에 의하면 연구한 589종의 무미류에서 90%이상의 종에서 암컷이 수컷보다 크기가 크다고 하였으며, 우리나라에서 조사된 R.
이번 연구에서 뼈나이테법과 von Bertalanffy의 방정식을 이용하여 제주도에 서식하고 있는 맹꽁이 수컷과 암컷의 수명, 성적성숙, 개체군의 연령구조, 성장곡선의 특징에 대한 기초생태자료를 확인할 수 있었다. 본 연구결과 얻어진 자료는 맹꽁이 개체군에 대한 이해를 높이고 급격히 감소되 어가는 맹꽁이의 보호와 보존에 대한 여러 가지 대안을 마련하는데 유용하게 활용될 것으로 예상된다.
후속연구
이번 연구에서 뼈나이테법과 von Bertalanffy의 방정식을 이용하여 제주도에 서식하고 있는 맹꽁이 수컷과 암컷의 수명, 성적성숙, 개체군의 연령구조, 성장곡선의 특징에 대한 기초생태자료를 확인할 수 있었다. 본 연구결과 얻어진 자료는 맹꽁이 개체군에 대한 이해를 높이고 급격히 감소되 어가는 맹꽁이의 보호와 보존에 대한 여러 가지 대안을 마련하는데 유용하게 활용될 것으로 예상된다.
이번에 연구된 맹꽁이에서는 암수의 크기 차이에서 유의성이 나타나지 않는 것으로 보아 다른 종에 비해 암수의 몸무게 차이가 많이 나지 않는다고 볼 수 도 있다. 하지만 Kaloula verracosa와 같이 mating된 개체들 사이에서는 암컷이 수컷보다 유의미하게 나오고 있어(unpublished data), 더 많은 개체수를 조사하면 정확한 차이점을 알 수 있을 것으로 보여 진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
최근, 뼈나이테법에서 LAG 분석에 지골을 이용하는 이유는?
뼈나이테법은 양서류의 장골(femur) 혹은 지골(phalanx)의 단면에 형성된 성장층에서 LAG(line of arrested growth) 수를 세어 개체의 나이를 알아내는 방법이다(Halliday and Verrell, 1988). LAG는 양서류의 거의 모든 뼈에서 확인되고 있으며, 최근에는 개체에 큰 상처를 내거나 죽이지 않기 위하여 지골을 이용하여 분석하고 있다. 지골을 이용한 뼈나이테법은 자연 상태의 양서류 개체군의 연령구조를 조사하는데 매우 편리하고 안정적인 방법이다(Francillon-Vieillot et al.
양서류 개체의 연령 확인을 위해 널리 이용되고 있는 방법은?
양서류 개체의 연령 확인은 성장, 수명, 성적성숙을 포함하여 개체군 전체의 연령구조와 변화를 예측할 수 있다. 양서류의 연령을 확인할 수 있는 방법으로 뼈나이테법 (skeletochronology)이 널리 이용되고 있다. 뼈나이테법은 양서류의 장골(femur) 혹은 지골(phalanx)의 단면에 형성된 성장층에서 LAG(line of arrested growth) 수를 세어 개체의 나이를 알아내는 방법이다(Halliday and Verrell, 1988).
뼈나이테법은 무엇인가?
양서류의 연령을 확인할 수 있는 방법으로 뼈나이테법 (skeletochronology)이 널리 이용되고 있다. 뼈나이테법은 양서류의 장골(femur) 혹은 지골(phalanx)의 단면에 형성된 성장층에서 LAG(line of arrested growth) 수를 세어 개체의 나이를 알아내는 방법이다(Halliday and Verrell, 1988). LAG는 양서류의 거의 모든 뼈에서 확인되고 있으며, 최근에는 개체에 큰 상처를 내거나 죽이지 않기 위하여 지골을 이용하여 분석하고 있다.
참고문헌 (29)
Barbour, T.(1908) Some New Reptiles and Amphibians. Bulletin of The Museum of Comparative Zoology 51: 315-325.
Cheong, S.W., D.S. Park, H.C. Sung, J.H. Lee and S.R. Park(2007) Skeletochronological age determination and comparative demographic analysis of two populations of the gold-spotted pond frog (Rana chosenica). J. Ecol. Field Biol. 30(1): 57-62.
Ento, K. and M, Matsui(2002) Estimation of age structure by skeletochronology of a population of Hynobius nebulosus in a breeding season (Amphibia, Urodela). Zoological science 19: 241-247.
Felton, A., R.A Alford, A.M. Felton and L, Schwarzkopf(2006) Multiple mate choice criteria and importance of age for male mating succes in the microhylid frog, Cophixalus ornatus. Behav Ecol Sociobiol. 59: 786-795.
Francillon-Vieillot, H., J.W. Arntzen and J. Geraudie(1990) Age, growth and longevity of sympatric Triturus cristatus, T. marmoratus and their hybrids(Amphibia, Urodela): A skeletochronological comparison. J. Herpetol. 24(1): 13-22.
Giulia, T., M.G. Fabio, E.R. Jasmin and A. Franco(2011) Age structure in the false tomato frog Dyscophus guineti from eastern Madagascar compared to the closely related D. antongilii (Anura, Microhylidae). African Journal of Herpetology 60: 84-88.
Guarino, F.M., F. Angelini and M. Cammarota(1995) A Skeletochronological analysis of three syntopic amphibian species from southern Italy. Amphib. Reptil. 16: 297-302.
Kim, H.K.(1971) Studies on the classification and distribution of Salientia of Korea. J. Korean Res Inst for Better Living, Ewha Womans Univ. 6: 211-233. (in Korean)
Kusano, T.(1982) Postmetamorphic growth, survival, and age at first reproduction of the salamander, Hynobius nebulosus tokyoensis Tago in relation to a consideration on the optimal timing of first reproduction. Res. Popu.l Ecol. 24: 329-344.
Kyriakopoulou-Sklavounou, P., P. Stylianou and A. Tsiora(2008) A skeletochronological study of age, growth and longevity in a population of the frog Rana ridibunda from southern Europe. Zoology 111(1): 30-36.
Lee, H.J., D.S. Park and J.H. Lee(2009) Age Structure and Individual Physical Characteristics of a Wrinkled Frog, Rana rugosa (Anura: Ranidae), Population Located at Yangpyeonggun, Gyeonggi-do. korea J. Herpetol. 1(1): 35-43.
Lee, J.H. and D.S. Park(2008) Effects of physical parameters and age on the order of entrance of Hynobius leechii to a breeding pond. J. Ecol. Field Biol. 31(3): 183-191.
Lee, J.H.(2006) Reproductive Ecology and Age Structure of the Gori salamander(hynobius yangi). Master thesis. Kangwon National University, Kangwon, Korea. (in Korean with English abstract)
Lee, J.H., M.S. Min, T.H. Kim, H.J. Baek, H. Lee and D.S. Park(2010) Age structure and growth rates of two Korean salamander species (Hynobius yangi and Hynobius quelpaertensis) from field populations. Animal Cells and Systems. 14(4): 315-322.
Lee, J.H., N.Y. Ra, J.H. Eom and D.S. Park(2008) Population Dynamics of the Long-Tailed Clawed Salamander Larva, Onychodactylus fischeri, and Its Age Structure in Korea. J. Ecol. Field Biol. 31(1): 31-36.
Misawa, Y. and M. Matsui(1999) Age determination by skeletochronology of the Japanese salamander Hynobius kimurae (Amphibia, Urodela). Zool Sci. 16: 845-851.
National Institute of Biological Resources(2011) Red Data Book of Endangered Amphibians and Reptiles in Korea. pp. 22-27.
Noble, G.K.(1925) An outline of the relation of ontogeny to phylogeny within the Amphibia. I. Amer. Mus. Novit. 165: 1-45.
Shine, R.(1979) Sexual selection and sexual dimorphism in the amphibia. Copeia. 2: 469-474.
Shirose, L.J., R.J. Brooks, J.R. Barta and S.S. Desser(1993) Inter-sexual difference in growth, mortality, and size at maturity in bullfrogs in central Ontario. Canadian Journal of Zoology 71: 2,363-2,369.
Sung, H.C., S.K. Kim, S.W. Cheong, S.R. Park, D.C. Roh, K.W. Baek, J.H. Lee and D.S. Park(2006) Estimating Detection Probabilities and Site Occupancy Rates of Three Anuran Species Using Call Surveys in Haenam Gun, Korea. J. Ecol. Field Biol. 29 (4): 331-335.
Tilley, S.G.(1980) Life histories and comparative demography of two salamander populations. Copeia. 4: 806-821.
von Bertalanffy, L.(1938) Aquantitative theory of organic growth. Huan biology 10: 181-213.
Yang, S.Y. and C.H. Yu(1978) Check list of Korean amphibians. Bulletin of the Institute for Basic Science, Inha University. 5: 81-90. (in Korean)
Yang, S.Y., J.B. Kim, M.S. Min, J.H. Suh and Y.J. Kang(2001) Monograph of Korean Amphibia. Academy press, Seoul. (in Korean)
Yu, J.H.(2007) Age estimation by skeletochronology and The call variation in The three-striped pond frog (Rana nigromaculata). Master thesis. Korea National University of Education. (in Korean with English abstract)
Zhou, W., J.F. He, M.H. Li and W, Li(2006) Behavior and Morphologic Adaptive Selection of Sexual Partnership in a Population of Verrucous Digging Frog(kaloula verracosa) from Kunming. zoological research. 27(2): 169-174. (in Chinese with English abstract)
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