북방종개 Cobitis pacifica(Pisces: Cobitidae)의 배 발생과 초기생활사 Embryonic Development and Early Life History of the Northern Loach, Cobitis pacifica (Pisces: Cobitidae)원문보기
미꾸리과 어류에 속하는 우리나라 고유종인 북방종개를 강원도 고성군 북천에서 채집하여 난발생과정과 초기 생활사를 연구하였다. 채집된 성숙한 북방종개를 호르몬(LHRH-a, HCG) 주사하여 채란하고 건식법으로 수정 시켰다. 수정란은 원형이었고 엷은 흰색을 띠는 분리침성란이며, 난경은 $1.09{\pm}0.04\;mm$ (n=20) 이었다. 수온 $21.0{\sim}24.0^{\circ}C$에서 수정 후 48시간 전후하여 부화하였으며, 부화자어의 크기는 전장 $2.87{\pm}0.05\;mm$ (n=20) 이었다. 부화 4 일 후에는 전장 $6.86{\pm}0.10\;mm$ (n=10)로 성장하였고, 난황이 거의 흡수되고 입과 항문이 열렸다. 부화 14 일 후에는 전장 $10.71{\pm}0.34\;mm$ (n=10)로 자라고 대부분의 지느러미 기조가 출현하였으며 반문이 나타났다. 부화 26일 후에는 전장 $14.88{\pm}0.45\;mm$ (n=10)로 자라고 모든 지느러미의 기조수가 정수에 도달하여 치어기로 이행되었다. 부화 80일 후에는 전장 $33.3{\pm}1.25\;mm$ (n=10)로 성장하였으며, 반문의 모양과 외부형태가 성어와 유사하였다. 북방종개의 배 발생 및 초기생활사 특정은 다른 미꾸리과 어류들과 큰 차이를 보이지 않았으며, 추후 고유종의 복원연구에 기초자료를 제공하였다.
미꾸리과 어류에 속하는 우리나라 고유종인 북방종개를 강원도 고성군 북천에서 채집하여 난발생과정과 초기 생활사를 연구하였다. 채집된 성숙한 북방종개를 호르몬(LHRH-a, HCG) 주사하여 채란하고 건식법으로 수정 시켰다. 수정란은 원형이었고 엷은 흰색을 띠는 분리침성란이며, 난경은 $1.09{\pm}0.04\;mm$ (n=20) 이었다. 수온 $21.0{\sim}24.0^{\circ}C$에서 수정 후 48시간 전후하여 부화하였으며, 부화자어의 크기는 전장 $2.87{\pm}0.05\;mm$ (n=20) 이었다. 부화 4 일 후에는 전장 $6.86{\pm}0.10\;mm$ (n=10)로 성장하였고, 난황이 거의 흡수되고 입과 항문이 열렸다. 부화 14 일 후에는 전장 $10.71{\pm}0.34\;mm$ (n=10)로 자라고 대부분의 지느러미 기조가 출현하였으며 반문이 나타났다. 부화 26일 후에는 전장 $14.88{\pm}0.45\;mm$ (n=10)로 자라고 모든 지느러미의 기조수가 정수에 도달하여 치어기로 이행되었다. 부화 80일 후에는 전장 $33.3{\pm}1.25\;mm$ (n=10)로 성장하였으며, 반문의 모양과 외부형태가 성어와 유사하였다. 북방종개의 배 발생 및 초기생활사 특정은 다른 미꾸리과 어류들과 큰 차이를 보이지 않았으며, 추후 고유종의 복원연구에 기초자료를 제공하였다.
We investigated developmental stages of embryo and early life history of the Korean indigenous fish, the northern loach, Cobitis pacifica in 2009 in order to understand fundamental knowledges for conservation of this species. Eggs were obtained after hormones injections (LHRH-a, HCG) and were artifi...
We investigated developmental stages of embryo and early life history of the Korean indigenous fish, the northern loach, Cobitis pacifica in 2009 in order to understand fundamental knowledges for conservation of this species. Eggs were obtained after hormones injections (LHRH-a, HCG) and were artificially fertilized by the dry method. The embryo was spherical, separative demersal, faint white, and averaged $1.09{\pm}0.04\;mm$ (n=20) in diameter. The hatching of the embryo took place in about 48 hours after fertilization under water temperature of $21.0{\sim}24.0^{\circ}C$ and the newly hatched larvae averaged $2.87{\pm}0.05\;mm$ (n=20) in total length (TL). Four days after hatching, the larvae grew up to $6.86{\pm}0.10\;mm$ (n=10) in TL and york sac absorption, mouth and anus opening were shown. Fourteen days after hatching, most of fin-rays appeared at $10.71{\pm}0.34\;mm$ (n=10) in TL and color spots on the body surface were attained. Twenty six days after hatching, the larvae grew up to $14.88{\pm}0.45\;mm$ (n=10) in TL, and all their fin-rays were formed. Therefore, according to current study regarding the morphological development of Cobitis pacidica, the conversion from larval to juvenile stages occurred at 26 days after hatching. Eighty days after hatching, the larvae were $33.3{\pm}1.25\;mm$ (n=10), and their body shape and color pattern were similar to adult fish. In this study, embryonic development and early life history of the northern loach, Cobitis pacifica show morphological characteristics of Cobitidae family. We expected that our results can be used as an fundamental knowledges for restoration study of indigenous fish species.
We investigated developmental stages of embryo and early life history of the Korean indigenous fish, the northern loach, Cobitis pacifica in 2009 in order to understand fundamental knowledges for conservation of this species. Eggs were obtained after hormones injections (LHRH-a, HCG) and were artificially fertilized by the dry method. The embryo was spherical, separative demersal, faint white, and averaged $1.09{\pm}0.04\;mm$ (n=20) in diameter. The hatching of the embryo took place in about 48 hours after fertilization under water temperature of $21.0{\sim}24.0^{\circ}C$ and the newly hatched larvae averaged $2.87{\pm}0.05\;mm$ (n=20) in total length (TL). Four days after hatching, the larvae grew up to $6.86{\pm}0.10\;mm$ (n=10) in TL and york sac absorption, mouth and anus opening were shown. Fourteen days after hatching, most of fin-rays appeared at $10.71{\pm}0.34\;mm$ (n=10) in TL and color spots on the body surface were attained. Twenty six days after hatching, the larvae grew up to $14.88{\pm}0.45\;mm$ (n=10) in TL, and all their fin-rays were formed. Therefore, according to current study regarding the morphological development of Cobitis pacidica, the conversion from larval to juvenile stages occurred at 26 days after hatching. Eighty days after hatching, the larvae were $33.3{\pm}1.25\;mm$ (n=10), and their body shape and color pattern were similar to adult fish. In this study, embryonic development and early life history of the northern loach, Cobitis pacifica show morphological characteristics of Cobitidae family. We expected that our results can be used as an fundamental knowledges for restoration study of indigenous fish species.
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문제 정의
그러나 서식처 감소와 개체군의 축소에 직면하고 있는 북방종개 자원의 개체군 증식과 유사종과의 유연관계를 밝히기 위한 난 발생 및 초기생활사에 대한 연구가 아직까지 이루어지고 있지 않았다. 따라서 본 연구는 북방종개를 인공적으로 채란하고 수정하여 난 발생과정을 비롯한 초기생활사를 조사 관찰함으로서, 본 종의 보존을 위한 증식 및 유사 종과의 유연관계를 밝히기 위한 기초자료로 활용하고자 실시되었다.
제안 방법
몬을 lOIUgT 농도로 2차 복강 주사하였다(김 등, 1992). 2차 주사 20시간 후 암컷 1마리 (TL 131.1 mm, SL 116.0 mm, BW 13.2 g)의 복부를 압박하여 채란하였다. 여기에 수컷 2마리 (TL 96.
부화 후 26일째의 치어는 12.46~17.69 mm(14.88± 0.45mm, n=10)로 막지느러미가 완전히 소실되고 배지느러미가 분기하였으며, 모든 지느러미의 기조수가 정수에 도달하여 치어기로 이행하였다. 체측에 8~9개의 반문이 형성되어 성어와 유사하였으나 성어에서 보이는 등 쪽의 작은 점줄무늬는 형성되지 않고 반문의 형태를 띠었다 (Fig.
II). 수정 4시간 30분 후 포배 기 (blastula)에 도달하였으며 (Fig. 1J), 8시 간 30분 후 배반엽 이 식물극 (vegetal pole)으로 점차 확대되어 동물극 상단의 난황을 50% 가량 덮어 초기 낭배기(early gastrulation)에 이르렀다 (Fig. 1K). 이후 수정 13시간 30분 후에는 외포가 난황의 90% 이상을 덮었고 유백색의 배체 (embryo)가 난황위에 나타나 최종 낭배기(late gastrulation)에 이르렀으며 (Fig.
1A). 수정 후 45분 경과 뒤 동물극(animal pole) 에 배반(blastodisc)이 형성되었으며 (Fig. IB), 1시간 15분 후에 배반이 나누어져 2세포기에 도달하였고(Fig. 1C), 1 시간 30분 후 4세포기로 이행하였다(Fig. ID). 수정 1시간 50분 후 8세포기에 도달하였으며 (Fig.
사육용수는 부화 후 20 일까지 매일 오후에 50%씩 환수하면서 관리하였다. 수정란의 발생과정은 실체현미경 (Carl Zeiss, Germany)으로 10~50배의 비율로 관찰하고 디지털 카메라를 이용하여 촬영하였다. 자치어는 발육단계에 따라 임의로 10개체를 선택 하여 MS-222 (Tricaine methane sulfonate; Sindel Co.
2 g)의 복부를 압박하여 채란하였다. 여기에 수컷 2마리 (TL 96.0 mm, 97.2 mm, SL 80.6 mm, 82.0 mm, BW 4.4g, 5.0g)의 복부를 압착하여 채정한 후, 건식법으로 수정시켰으며, 부화관리는 수온 21.0~24.0℃로 유지하였다.
인공수정을 통하여 얻은 수정란은 직경 10 cm의 페트리 접시에 분산 수용하였고, 부화된 자어는 소형 사각 유리 수조에 옮겨 사육하였다. 먹이는 난황이 흡수 된 후, brine shrimp (Artemia nauplii)^\ 초기 배합사료를 성장에 따라 순차적으로 공급하였다.
수정란의 발생과정은 실체현미경 (Carl Zeiss, Germany)으로 10~50배의 비율로 관찰하고 디지털 카메라를 이용하여 촬영하였다. 자치어는 발육단계에 따라 임의로 10개체를 선택 하여 MS-222 (Tricaine methane sulfonate; Sindel Co., Canada)로 마취한 후 관찰하고, 디지털 카메라로 촬영 후 측정하였다.
연구하였다. 채집된 성숙한 북방종개를 호르몬(LHRH-a, HCG) 주사하여 채란하고 건식법으로 수정시켰다. 수정란은 원형이었고 엷은 흰색을 띠는 분리침성란이며, 난경은 L09±0.
대상 데이터
북방종개의 친어는 2009년 5월 12일 강원도 고성군 간성읍 교동리의 고성 북천 중하류 지역에서 투망(망목 8 x8mm)과 족대(망목 6x6mm)를 사용하여 채집하였다. 산소를 주입한 비닐에 넣어 실험실로 운반하였으며, 지하수가 계속 공급되는 PVC수조 (200x100x30 cm) 에수용하여 수온 17.
성능/효과
2009년 5월 12일에 강원도 고성군 북천에서 채집한 성숙한 북방종개 암컷 (SL 116 ± 22.0 mm, BW 13.3 ± 1.94 g, n=10)을 대상으로 생식소무게지수(GSI)와 포란수를 조사한 결과 생식소무게지수는 17.4 ±0.83%로 나타났고, 포란 수는 2, 968±502개였다.
IP). 수정 25시간 30분 후 배체의 간헐적인 움직임이 관찰되었고 꼬리부분이 난황으로부터 분리되어 연장되기 시작하였으며, 근절수도 26~ 30개로 증가되었다(Fig. 1Q). 30시간 후에는 두부와 난황사이에 심장이 형성되어 간헐적인 심장박동이 관찰되었고(Fig.
수정 후 부화까지 소요되는 시간은 북방종개가 48시간 전후(수온 2L0~24.0℃)로 겨울에 산란하는 것으로 알려진 수수미꾸리속 MwaeZZa의 수수미꾸리 6일(수온 10~ 14℃)을 제외하고, 6~7월에 산란하는 미호종개 1일 (수온 23~25℃), 미꾸라지 1일 (수온 24~27℃)보다는 다소 늦게 부화하였다. 수온이 부화시간에 절대적인 영향을 주기 점을 고려할 때, 동일한 조건에 의한 객관적인 비교가 요구되지만, 왕종개 50~72시간(수온 23~25℃), 얼룩새코미꾸리 38시간(수온 20℃), 미꾸리 1~3일(수온 20~ 28℃)의 부화시간과 비슷하게 나타났다(Uchida, 1939; 김 등, 1987; 고 등, 2008; 송 등, 2008, 2009).
34mm, n=10)로 등지느러미와 뒷지느러미가 막지느러미 위로 융기하기 시작하면서 막지느러미는 축소되기 시작하였다. 이 시기에 각 지느러미 기조수가 현저히 발달하여 등지느러미 기조수 5~6개, 꼬리지느러미 기조수 14~15개, 뒷지느러미 기조수가 3~4로 증가되었으며, 입과 눈 사이에 검은 줄이 나타났고 체측에도 반문이 형성되기 시작하였다(Fig. 2G).
후속연구
분류학적으로 유사 종 사이에 근연관계를 연구하는데 있어서 중요한 기초자료를 제공한다(Blaxter, 1974). 또한, 환경오염과 지나친 남획 등으로 인해 급격히 줄어드는 개체군을 보존하고 복원하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 그러나 어미의 확보, 산란 유도와 초기사육의 어려움 등으로 많은 종들에 대한 초기생활사 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이지만, 최근 생물자원에 대한가치가 재조명 되고, 종 보존의 중요성 이 강조되면서 멸종위기종이나 고유종을 중심으로 초기생활사에 대한 연구가 점차 활발해지고 있다.
3±L25mm(n=10)로 성장하였으며, 반문의 모양과 외부형태가 성어와 유사하였다. 북방종개의 배 발생 및 초기생활사 특징은 다른 미꾸리과 어류들과 큰 차이를 보이지 않았으며, 추후 고유종의 복원연구에 기초자료를 제공하였다.
외새가 소실되는 시기는 미호종개, 얼룩새코미꾸리, 수수미꾸리가 부화 10~12일 후로 북방종개 7일 후보다 늦게까지 나타났으며, 왕종개가 부화 5일 후에 소실되는 것으로 알려져 가장 빨랐다(김과 이, 1995; 송 등, 2008, 2009; 고 등, 2009)(Table 3). 이러한 외새가 출현하는 시기와 수소실되는 시기가 다른 것은 초기 호흡과 관련하여 중요한 요소이므로, 추후 이들 종간의 특성을 고려한 서식처의 특성 이나 생태, 생리학적 연구가 필요할 것으로 사료된다.
04%로 낮아지기 시작하였으며, GSI가 5% 이상인 6~7월사이의 포란수가 평균 809개 (257~1, 206개, n=10)로 보고한 바 있다. 이러한 차이는 서식환경에 따른 수온, 영양상태 등 생태적 특성에서 기인한 결과로 보이며, 추후 인접지역의 북방종개 집단에 대한 정밀한 조사가 필요할 것으로 보인다.
참고문헌 (15)
고명훈, 박종영, 김익수. 2009. 낙동강 왕종개 Iksookimia longicorpa의 난 발생 및 초기생활사. 한국어류학회지 21(1): 15-22.
Blaxter, J.H.S. 1974. The Early Life History of Fish. Spring-Verlag Berlin, Heidelberg.
Kim, I.S., J.Y. Park and T.T Nalbant. 1999. The far-east species of the genus Cobitis with description of three new taxa (Pisces; Ostairophysi; Cobitidae). Travels Museum National History Natural 'Grigore Antipa' 44: 373-391.
Nalbant, T.T. 2002. The trive cobitini: a monophyletic assemblage. In: International Conference: Loaches of the Genus Cobitis and Related genera. Programme & Book of Abstracts. Sep. 9-13, 2002. Olszytyn, Poland.
Suzuki, R. 1966. Artificial spawning and early development of the loach, Cobitis delicata Niwa. Bulletin Freshwater Fishery Research abstracts 15: 175-188.
Uchida, K. 1939. The fishes of Tyosen. Part 1. Nematognathi, Eventognathi. Bulletin Fishery Experiment Station Governor General Tyosen 6: 458 (in Japanese).
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