수온 및 염분농도에 따른 북방전복, Haliotis discus hannai (Ino, 1952) 의 생존율, 탈락율 및 발의 조직학적 변화 Changes of Survival Rate, Falling Rate and Foot Histology of the Abalone, Haliotis discus hannai (Ino, 1952) with Water Temperature and Salinity원문보기
본 연구는 수온과 염분농도의 변화에 따른 북방전복의 생존, 탈락 및 발의 구조적 변화를 이해하고자 하였다. 노출조건은 대조구 ($20^{\circ}C/33.5$ psu), 고수온 4조건 (23, 26, 29, $32^{\circ}C$), 저수온 4조건 (3, 6, 9, $12^{\circ}C$), 염분농도 6조건 (33.5, 26.8, 20.1, 13.4, 6.7, 3.3 psu) 이었다. 실험기간은 7일이었다. 대조구와 $12^{\circ}C$ 및 $23^{\circ}C/33.5$ psu 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율과 탈락률은 각각 100%와 0%였다. 다양한 수온 및 염분농도 조건에 노출된 북방전복의 사망률과 탈락률은 농도의존적 이었다. 북방전복 발의 상피층과 근육층의 조직학적 변화는 수온의 변화 보다 염분농도의 감소 조건에서 더욱 뚜렷하였다.
본 연구는 수온과 염분농도의 변화에 따른 북방전복의 생존, 탈락 및 발의 구조적 변화를 이해하고자 하였다. 노출조건은 대조구 ($20^{\circ}C/33.5$ psu), 고수온 4조건 (23, 26, 29, $32^{\circ}C$), 저수온 4조건 (3, 6, 9, $12^{\circ}C$), 염분농도 6조건 (33.5, 26.8, 20.1, 13.4, 6.7, 3.3 psu) 이었다. 실험기간은 7일이었다. 대조구와 $12^{\circ}C$ 및 $23^{\circ}C/33.5$ psu 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율과 탈락률은 각각 100%와 0%였다. 다양한 수온 및 염분농도 조건에 노출된 북방전복의 사망률과 탈락률은 농도의존적 이었다. 북방전복 발의 상피층과 근육층의 조직학적 변화는 수온의 변화 보다 염분농도의 감소 조건에서 더욱 뚜렷하였다.
This study investigated survival, falling and structural changes of foot in Haliotis discus hannai with various water temperature and salinity. Experimental conditions were composed of control with $20^{\circ}C/33.5$ psu, higher temperature group with 23, 26, 29 and $32^{\circ}C$
This study investigated survival, falling and structural changes of foot in Haliotis discus hannai with various water temperature and salinity. Experimental conditions were composed of control with $20^{\circ}C/33.5$ psu, higher temperature group with 23, 26, 29 and $32^{\circ}C$, lower temperature group with 3, 6, 9 and $12^{\circ}C$, and different salinities group with 33.5, 26.8, 20.1, 13.4, 6.7 and 3.3 psu. Experimental period was 7 days. Survival and falling rate of the abalone exposed to 7 days at control and experimental condition of $12^{\circ}C$ and $23^{\circ}C/33.5$ psu were 100% and 0%, respectively. Mortality and falling rate of the abalone exposed to the different temperature and salinity were dose dependent by experimental condition. Histopathological changes in epithelial and muscular layer of foot showed more obvious with experimental condition of salinity decrease than different temperature condition.
This study investigated survival, falling and structural changes of foot in Haliotis discus hannai with various water temperature and salinity. Experimental conditions were composed of control with $20^{\circ}C/33.5$ psu, higher temperature group with 23, 26, 29 and $32^{\circ}C$, lower temperature group with 3, 6, 9 and $12^{\circ}C$, and different salinities group with 33.5, 26.8, 20.1, 13.4, 6.7 and 3.3 psu. Experimental period was 7 days. Survival and falling rate of the abalone exposed to 7 days at control and experimental condition of $12^{\circ}C$ and $23^{\circ}C/33.5$ psu were 100% and 0%, respectively. Mortality and falling rate of the abalone exposed to the different temperature and salinity were dose dependent by experimental condition. Histopathological changes in epithelial and muscular layer of foot showed more obvious with experimental condition of salinity decrease than different temperature condition.
각 실험수조 당 20개체를 수용하였으며 각 실험 조건 별로 2반복 구간에서 실험이 행해졌다. 수온은 수온자동조절기를 이용하여 조절하였다. 염분농도는 여과 해수에 담수를 첨가하여 조절했으며, 염분농도 측정은 자동염분농도측정기 (Atago, PR-100SA, Korea) 를 사용하였다.
수온은 수온자동조절기를 이용하여 조절하였다. 염분농도는 여과 해수에 담수를 첨가하여 조절했으며, 염분농도 측정은 자동염분농도측정기 (Atago, PR-100SA, Korea) 를 사용하였다. 실험 개체들의 사망과 탈락은 24시간 간격으로 확인하였다.
제작된 조직절편은 Mayer's hematoxylin-eosin (H-E) 염색과 periodic acid-Schiff solution and alcian blue (AB-PAS, pH 2.5) 반응을 실시하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 FRP 수조의 부피는 500 L였다. 각 실험수조 당 20개체를 수용하였으며 각 실험 조건 별로 2반복 구간에서 실험이 행해졌다. 수온은 수온자동조절기를 이용하여 조절하였다.
실험기간은 7일이었다. 실험에 사용된 FRP 수조의 부피는 500 L였다. 각 실험수조 당 20개체를 수용하였으며 각 실험 조건 별로 2반복 구간에서 실험이 행해졌다.
실험에는 외형과 부착능력에 이상이 없는 각장 6.0 ± 0.5cm의 북방전복, Haliotis discus hannai 600개체를 이용하였다.
조직학적 분석은 실험종료시점에 실시하였으며, 분석 개체수는 각 시험구별로 10개체였다.
파라핀에 포매된 조직은 마이크로톰을 이용하여 두께 4-6 μm의 횡단면과 종단면으로 연속절편을 제작하였다.
이론/모형
5) 반응을 실시하였다. 점액세포의 염색친화도 판정은 PantoneⓇ Formula Guide (Pantone Inc., USA)을 기준으로 고유번호를 괄호 안에 표시하였다. 발의 조직학적 변화 정도는 조직학적 변성을 보이는 개체수를 기준으로 출현율에 따라 Table 1과 같이 4단계로 구분하였다.
성능/효과
수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 100%였으나 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에서 생존율은 각각 90, 35, 5%로 감소하였다. 26.8 psu/20℃의 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 90%였으나 염분농도가 감소함에 따라 생존율은 감소하고 탈락률은 증가하는 경향을 보였다.
3 psu) 에 따른 북방전복 발의 상피층과 근육층의 조직학적 변화는 수온변화에 의한 조직학적 변화 보다 뚜렷하였다. 26.8 psu에서 북방전복 발의 상피층에서는 호산성과립세포의 감소 및 점액의 산성화가 확인되었으며, 근육층에서는 근섬유 다발의 간격 확대가 나타났다 (Fig. 6A, B). 20.
5 psu/20℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율과 탈락율은 각각 100%와 0%였다. 26.8 psu의 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 90%였다. 20.
4 psu 이하에서는 노출 24시간 내에 모두 사망하였다. 26.8 psu의 조건에 7일간 노출된 북방전복의 탈락률은 10%였다. 20.
수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율의 변화는 없었다. 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 각각 90, 35, 5%로 감소하였다. 수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율의 변화는 없었으나 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 탈락율은 각각 5, 92.
3A). AB-PAS (pH 2.5) 반응 결과, 상피층의 자유면에서는 선조연의 발달이 뚜렷하였으며, 점액세포들은 붉은색 (238C) 과 푸른색 (2665C) 으로 반응하는 두 종류로 구분되었는데, 붉은색으로 반응하는 세포들의 비율이 훨씬 높았다. 결합조직층은 매우 얇은 편이며, 근육층에서는 근섬유 다발들과 혈림프동 (hemolymph sinus) 이 관찰되었다.
수온 29℃에서는 상피층 호산성과립세포와 흑색과립세포의 감소가 뚜렷하였으며, 점액세포의 공포화가 증가되었다. 그리고 근육층을 구성하는 근섬유의 갈라짐과 분절화가 뚜렷하였으며, 혈림프동 내강은 섬유성물질에 의해서 폐쇄된 조직상이 확인되었다 (Fig. 3G, H). 일부 사망개체 가운데 탈락하지 않은 개체들이 확인되었다.
대조구인 33.5 psu/20℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율과 탈락율은 각각 100%와 0%였다. 26.
수온 12℃ 이하의 저수온 상태에서 발의 조직학적 변성은 상피층에서는 점액세포의 변성이 가장 뚜렷하였으며, 근육층에서는 혈구의 침윤이 가장 뚜렷하였다. 발의 조직학적 변성은 수온이 감소함에 따라 증가하는 양상을 보였다 (Table 3).
염분농도의 감소에 따른 북방전복 발의 조직학적 변성은 근육층에서 보다 상피층에서 뚜렷하였다. 발의 조직학적 변성은 염분농도가 감소함에 따라 증가하는 양상을 보였다 (Table 4).
본 연구에서 수온 20℃/33.5 psu와 23℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복, Haliotis discus hannai의 생존율은 100%였으나 26℃ 이상의 고수온 조건에서는 온도의존적으로 생존율은 감소하였으며 기질 탈락률은 증가하였다. 수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 100%였으나 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에서 생존율은 각각 90, 35, 5%로 감소하였다.
4E, F, G, H). 수온 12℃ 이하의 저수온 상태에서 발의 조직학적 변성은 상피층에서는 점액세포의 변성이 가장 뚜렷하였으며, 근육층에서는 혈구의 침윤이 가장 뚜렷하였다. 발의 조직학적 변성은 수온이 감소함에 따라 증가하는 양상을 보였다 (Table 3).
5 psu와 23℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복, Haliotis discus hannai의 생존율은 100%였으나 26℃ 이상의 고수온 조건에서는 온도의존적으로 생존율은 감소하였으며 기질 탈락률은 증가하였다. 수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 100%였으나 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에서 생존율은 각각 90, 35, 5%로 감소하였다. 26.
9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 각각 90, 35, 5%로 감소하였다. 수온 12℃의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율의 변화는 없었으나 9℃, 6℃ 및 3℃ 의 저수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 탈락율은 각각 5, 92.5, 100%로 증가하였다 (Fig. 2).
이들의 발 상피층에서는 점액세포의 활성화와 근섬유의 간격이 다른 개체들에 비해 넓어진 조직상이 나타났다. 수온 23℃ 이상의 고수온 상태에서 발의 조직학적 변성은 점액세포의 변성이 가장 뚜렷하였으며, 수온이 증가함에 따라 조직학적 변성도 증가하는 양상을 보였다 (Table 2).
대조구 (수온 20℃) 와 수온 23℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율의 변화는 없었다. 수온 26℃ 와 29℃의 고수온 조건에 7일간 노출된 북방전복의 생존율은 각각 60%와 15%로 감소하였으며, 수온 32℃ 조건에서는 24시간 이내에 모두 사망하였다. 수온 20℃와 수온 23℃ 조건에 7일간 노출된 북방전복의 부착기질에서 떨어지는 탈락률의 변화는 없었다.
3E, F). 수온 29℃에서는 상피층 호산성과립세포와 흑색과립세포의 감소가 뚜렷하였으며, 점액세포의 공포화가 증가되었다. 그리고 근육층을 구성하는 근섬유의 갈라짐과 분절화가 뚜렷하였으며, 혈림프동 내강은 섬유성물질에 의해서 폐쇄된 조직상이 확인되었다 (Fig.
4C, D). 수온 6℃에서부터 3℃로 수온이 하강함에 따라 상피층 점액의 산성화 및 공포화가 증가되었으며, 근육층의 혈림프동 내강은 섬유성물질에 의해서 폐쇄된 조직상이 확인되었다 (Fig. 4E, F, G, H). 수온 12℃ 이하의 저수온 상태에서 발의 조직학적 변성은 상피층에서는 점액세포의 변성이 가장 뚜렷하였으며, 근육층에서는 혈구의 침윤이 가장 뚜렷하였다.
6C, D). 염분농도가 13.4, 6.7 및 3.3 psu로 감소하면서 상피층에서는 점액세포의 변성 및 소실, 상피세포의 파괴, 상피층의 붕괴 및 탈락이 확인되었으며, 근육층에서는 혈구의 증가 및 섬유성 물질에 의한 혈림프동의 폐쇄와 근섬유 다발의 붕괴가 확인되었다 (Fig. 6E-J). 염분농도의 감소에 따른 북방전복 발의 조직학적 변성은 근육층에서 보다 상피층에서 뚜렷하였다.
후속연구
하지만, 북방전복의 기질부착력과 관련된 구체적인 자료를 축적하기 위해서는 추후 점액분비 및 근섬유 변성 등에 관한 정량적 분석이 수행되어야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해양생물의 생리대사와 지리적 분포에 영향을 미치는 매우 중요한 물리적 요인은 무엇인가?
수온과 염분은 해양생물의 생리대사와 지리적 분포에 영향을 미치는 매우 중요한 물리적 요인으로 연안에서 수온 및 염분농도의 변화는 계절적 특징을 나타낸다. 해양생물은 짧은 기간 동안 수온 및 염분농도의 변화에 노출되었다 할지라도 생물의 반응은 종과 이들의 크기에 따라 다양하게 나타난다(Kinne, 1963; Widdows, 1985).
전복류의 서식지는 어디인가?
전복류 (Haliotidae) 는 세계적으로 56종이 보고되어 있으며, 이들의 최대 크기는 종에 따라 매우 다양하다 (Geiger, 1998). 이들은 전 세계적으로 분포하며 열대 산호초에서부터 온대 암반연안에 이르기까지 다양한 서식지를 가진다(Geiger, 1998; Lindberg, 1992).
전복류는 세계적으로 몇 종이 보고되어 있는가?
전복류 (Haliotidae) 는 세계적으로 56종이 보고되어 있으며, 이들의 최대 크기는 종에 따라 매우 다양하다 (Geiger, 1998). 이들은 전 세계적으로 분포하며 열대 산호초에서부터 온대 암반연안에 이르기까지 다양한 서식지를 가진다(Geiger, 1998; Lindberg, 1992).
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