서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합 Meretrix petechialis (Lamarck)의 성장 연구 Growth Analysis of the hard clam, Meretrix petechialis (Lamarck) collected from the Daejuk-ri Shell Middens, Seosan, Korea원문보기
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합의 패각에 나타난 윤문을 판독하여 성장식을 추정하고 현재의 말백합 개체군과의 성장을 비교하였다. 패총 출토 패각의 수는 총 206개체였다. 각 연령군별로 각장과 윤경 간에 대응성을 보였고, 각 윤문군이 비교적 뚜렷이 구분되어 윤문판독의 타당성이 확인되어 판독된 윤문을 연륜으로 간주하였다. 패총 출토 말백합의 윤문은 2-5개까지 확인되어 2-5세군으로 구성되었음을 알 수 있었다. 패총 개체군의 성장식은 $SL_t=102.9025[1-e^{-0.18657(t+1.0906)}]$ 이었으며, 현생 개체군은 $SL_t=104.2583[1-e^{-0.2277(t+0.7499)}]$ 이었다. 각장 (SL) 과 각고 (SH) 간의 상대성장식은 패총 개체군 SH = 0.7791SL + 3.6636 ($R^2$ = 0.946) 이었으며, 현생 개체군은 SH = 0.8103SL + 0.5145 ($R^2$ = 0.991) 이었다. 두 개체군의 성장계수 (k) 는 차이가 없었고 (p < 0.05), 극한각장 ($SL_{\infty}$) 은 차이가 있었으나 (p > 0.05) 전체적으로 두 개체군의 상대성장식의 차이는 크지 않아 성장의 차이는 없다고 할 수 있다. 이는 두 개체군의 서식 환경이 비슷하다는 것을 의미한다. 따라서 신석기시대의 대죽리 패총이 형성될 당시 인근 연안의 해수온은 현재의 김제 연안지역과 비슷하게 높았을 가능성이 있는 것으로 추정된다.
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합의 패각에 나타난 윤문을 판독하여 성장식을 추정하고 현재의 말백합 개체군과의 성장을 비교하였다. 패총 출토 패각의 수는 총 206개체였다. 각 연령군별로 각장과 윤경 간에 대응성을 보였고, 각 윤문군이 비교적 뚜렷이 구분되어 윤문판독의 타당성이 확인되어 판독된 윤문을 연륜으로 간주하였다. 패총 출토 말백합의 윤문은 2-5개까지 확인되어 2-5세군으로 구성되었음을 알 수 있었다. 패총 개체군의 성장식은 $SL_t=102.9025[1-e^{-0.18657(t+1.0906)}]$ 이었으며, 현생 개체군은 $SL_t=104.2583[1-e^{-0.2277(t+0.7499)}]$ 이었다. 각장 (SL) 과 각고 (SH) 간의 상대성장식은 패총 개체군 SH = 0.7791SL + 3.6636 ($R^2$ = 0.946) 이었으며, 현생 개체군은 SH = 0.8103SL + 0.5145 ($R^2$ = 0.991) 이었다. 두 개체군의 성장계수 (k) 는 차이가 없었고 (p < 0.05), 극한각장 ($SL_{\infty}$) 은 차이가 있었으나 (p > 0.05) 전체적으로 두 개체군의 상대성장식의 차이는 크지 않아 성장의 차이는 없다고 할 수 있다. 이는 두 개체군의 서식 환경이 비슷하다는 것을 의미한다. 따라서 신석기시대의 대죽리 패총이 형성될 당시 인근 연안의 해수온은 현재의 김제 연안지역과 비슷하게 높았을 가능성이 있는 것으로 추정된다.
In this study, growth-line analysis was carried out on the hard clam (Meretrix petechialis) collected from the Neolithic shell middens in Daejuk-ri, Seosan, Korea, to reconstruct palaeoenvironment. Growth increments of 206 specimens of the clam were examined. The ages of the specimens were determine...
In this study, growth-line analysis was carried out on the hard clam (Meretrix petechialis) collected from the Neolithic shell middens in Daejuk-ri, Seosan, Korea, to reconstruct palaeoenvironment. Growth increments of 206 specimens of the clam were examined. The ages of the specimens were determined from the rings on the shells. The relationship between shell length and ring radius in each ring group was expressed as a regression line, indicating a correspondence in each ring formation. Growth pattern of the midden specimens was compared to that of modern ones collected from Gimje, Jeonbuk. Growth curves for shell length fitted to the von Berta anffy's growth curve were expressed respectively as follows: $SL_t=102.9025[1-e^{-0.18657(t+1.0906)}]$ in the shell midden specimens, $SL_t=104.2583[1-e^{-0.2277(t+0.7499)}]$ in the modern ones. The relationship between shell length (SL; mm) and shell height (SH; mm) was expressed by the following equations: SH = 0.7791 SL + 3.6636 ($R^2$ = 0.946) in the midden specimens, SH = 0.8103 SL + 0.5145 ($R^2$ = 0.991) in the modern ones. The results of the tests regarding the differences between regression coefficients and elevations of growth curves of these two populations demonstrate that the slopes were not significantly different (p 0.05). However, overall growth curves of the midden and modern populations were not significantly different, indicating that shell growth environments of the two areas are similar. Therefore, it is likely that sea temperature near the midden area could be similar to that of present Gimje area, and thus temperature during the period of the midden formation could be higher than presently known.
In this study, growth-line analysis was carried out on the hard clam (Meretrix petechialis) collected from the Neolithic shell middens in Daejuk-ri, Seosan, Korea, to reconstruct palaeoenvironment. Growth increments of 206 specimens of the clam were examined. The ages of the specimens were determined from the rings on the shells. The relationship between shell length and ring radius in each ring group was expressed as a regression line, indicating a correspondence in each ring formation. Growth pattern of the midden specimens was compared to that of modern ones collected from Gimje, Jeonbuk. Growth curves for shell length fitted to the von Berta anffy's growth curve were expressed respectively as follows: $SL_t=102.9025[1-e^{-0.18657(t+1.0906)}]$ in the shell midden specimens, $SL_t=104.2583[1-e^{-0.2277(t+0.7499)}]$ in the modern ones. The relationship between shell length (SL; mm) and shell height (SH; mm) was expressed by the following equations: SH = 0.7791 SL + 3.6636 ($R^2$ = 0.946) in the midden specimens, SH = 0.8103 SL + 0.5145 ($R^2$ = 0.991) in the modern ones. The results of the tests regarding the differences between regression coefficients and elevations of growth curves of these two populations demonstrate that the slopes were not significantly different (p 0.05). However, overall growth curves of the midden and modern populations were not significantly different, indicating that shell growth environments of the two areas are similar. Therefore, it is likely that sea temperature near the midden area could be similar to that of present Gimje area, and thus temperature during the period of the midden formation could be higher than presently known.
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문제 정의
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합 (Meretrix petechialis) 패각의 성장선 분석을 바탕으로 당시의 환경 (수온) 을 추정하고자 한다. 이를 위해 대죽리 패총 출토 말백합의 성장 패턴을 구하고 그 결과를 성장 환경이 알려진 전북 김제 연안에서 채집된 현생 시료의 성장 패턴과 비교하였다.
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합의 패각에 나타난 윤문을 판독하여 성장식을 추정하고 현재의 말백합 개체군과의 성장을 비교하였다. 패총 출토 패각의 수는 총 206개체였다.
따라서 패류의 성장 정보를 이용하여 패류가 성장할 당시의 환경을 추정하는 것이 가능하다. 이에 본 연구에서는 대죽리 패총 출토 말백합의 성장패턴을 밝히고 그 결과를 김제에서 채집된 현생 말백합 자료와 비교 검토하여 신석기시대의 환경 (수온)을 추정하여보았다.
제안 방법
Ryu et al. (2006) 의 기본 자료를 패총 자료와 동일한 방법으로 산정하여 von Bertalanffy's 성장식으로 나타내었으며, 각장과 각고의 상대성장식도 동일한 방법으로 직선회귀식으로 나타내었고, 이를 패총의 성장식과 비교하였다.
각 연령군별로 각장과 윤경 간에 대응성을 보였고, 각 윤문군이 비교적 뚜렷이 구분되어 윤문판독의 타당성이 확인되어 판독된 윤문을 연륜으로 간주하였다. 패총 출토 말백합의 윤문은 2-5개까지 확인되어 2-5세군으로 구성되었음을 알 수 있었다.
이매패류는 패각에서 보이는 윤문을 통해 비교적 용이하게 연륜을 판독할 수 있다. 그러나 이러한 윤문이 실제로 연륜을 나타내고 있는 것인지의 대응성을 조사하여 윤문 판독의 정확성을 검토할 필요성이 있으며, 이를 위해 윤문별로 각장과 윤경과의 관계를 검토하였다 Middens. .
패각의 성장선은 패각 표면과 단면에서 관찰되므로 성장선 분석은 표면 관찰법이나 단면 관찰법을 이용하여 진행된다. 본 연구에서는 이 가운데 표면 관찰법을 이용하여, 패각 표면에서 성장선을 관찰하고 판독된 윤문 (연륜) 을 기준으로 연령을 사정하였다. 윤문은 패각에 쌍안 입체현미경의 빛을 투사하여 관찰하였으며 각정부를 중심으로 동심원상으로 관찰되는 불투명대 (opaque zone) 와 투명대 (translucent zone) 의 경계를 윤문으로 판독하였다.
본 조사에서도 이를 그대로 이용하여 성장식을 추정하였다. 따라서 패총 출토 말백합의 윤문 형성시의 평균 각장은 SL0.
윤문은 패각에 쌍안 입체현미경의 빛을 투사하여 관찰하였으며 각정부를 중심으로 동심원상으로 관찰되는 불투명대 (opaque zone) 와 투명대 (translucent zone) 의 경계를 윤문으로 판독하였다. 이 때 패각의 최대 각장을 R, 각정부로 부터 처음 관찰되는 제1 윤문의 윤경을 r1, 그 다음 관찰되는제2 윤문의 윤경을 r2, n번째 윤문의 윤경을 rn으로 하여 측정하였다 (Fig. 2).
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합 (Meretrix petechialis) 패각의 성장선 분석을 바탕으로 당시의 환경 (수온) 을 추정하고자 한다. 이를 위해 대죽리 패총 출토 말백합의 성장 패턴을 구하고 그 결과를 성장 환경이 알려진 전북 김제 연안에서 채집된 현생 시료의 성장 패턴과 비교하였다. 말백합은 백합 (Meretrix lusoria) 과 외형적으로 유사하여 명백한 구별이 어렵기 때문에 두 종은 통용되고 있는데 현재 서해안에 주로 분포하고 있는 것은 대부분 말백합인 것으로 알려졌다 (Tori et al.
대상 데이터
이러한 패각 가운데 보존상태가 양호하고 성장선을 판독할 수 있어 성장선 분석이 가능한 것을 대상으로 하였다. 결과로서 최종 선별된 시료는 대죽리 1 패총 105개체, 2 패총 101개체로 모두 206개체이며, An and Ryu (2013) 에 의해 분석된 것과 동일 시료이다.
본 연구에 이용된 말백합 시료는 서산 대죽리 패총에서 출토된 패각이다. 대죽리 유적은 신석기시대 패총 2기 (1·2 패총) 로 구성되었으며, 1 패총 출토 목탄시료에 대한 방사성탄소 연대는 4,480 ± 60, 4,460 ± 60 년 BP를 보인다 (백, 2010).
말백합 시료는 발굴조사 과정 중 각 그리드에서 출토된 것과 패총의 조성 연구를 위해 채집된 패각층 블록시료 24점 (1패총 11점, 2패총 13점) 중에 포함된 것이다. 이러한 패각 가운데 보존상태가 양호하고 성장선을 판독할 수 있어 성장선 분석이 가능한 것을 대상으로 하였다. 결과로서 최종 선별된 시료는 대죽리 1 패총 105개체, 2 패총 101개체로 모두 206개체이며, An and Ryu (2013) 에 의해 분석된 것과 동일 시료이다.
본 연구에서는 신석기시대의 서산 대죽리 패총에서 출토된 말백합의 패각에 나타난 윤문을 판독하여 성장식을 추정하고 현재의 말백합 개체군과의 성장을 비교하였다. 패총 출토 패각의 수는 총 206개체였다.
한편 대죽리 패총 말백합과의 성장 패턴 비교를 위한 현생 말백합은 Ryu et al., (2006) 이 2004년 4월부터 2005년 3월까지 전라북도 김제시 심포 연안의 갯벌에서 매월 채집한 2,161개체이다.
데이터처리
측정된 각 각 연령군의 평균 각장을 산정하고, 이를 이용하여 패총 말백합의 성장식을 Bertalanffy의 성장식 (Bertalanffy, 1946) 으로 나타내었다. 각각의 상수는 Walford (1946) 의 정차도법으로 추정하였고, 이때 추정한 현생 개체군과 패총 개체군의 기울기 (성장계수) 와 절편 (극한각장) 을 t-test를 통하여 비교하였다 (Zar, 1984).
또한 패총 출토 말백합의 각장과 각고의 상대성장식을 직선회귀식으로 나타내었으며, 이를 현생 말백합 개체군과 t-test를 통하여 기울기와 절편을 비교하였다 (Zar, 1984).
이론/모형
측정된 각 각 연령군의 평균 각장을 산정하고, 이를 이용하여 패총 말백합의 성장식을 Bertalanffy의 성장식 (Bertalanffy, 1946) 으로 나타내었다. 각각의 상수는 Walford (1946) 의 정차도법으로 추정하였고, 이때 추정한 현생 개체군과 패총 개체군의 기울기 (성장계수) 와 절편 (극한각장) 을 t-test를 통하여 비교하였다 (Zar, 1984).
성능/효과
그래프를 통한 연령군별 각장에 의해서 von Bertalanffy's 성장식의 모수를 Walford의 방법인 선형회귀분석으로 추정하면 극한각장 SL∞ = 102.9025 mm, 성장계수 k =0.18657/year, 각장이 0일 때의 이론적 연령 t0는 -1.0906 year로 각각 추정되었다 (Fig. 4).
대죽리 패총 말백합 개체군에 대한 연령사정 후 성장식을 추정하고 현생 개체군들과 비교한 결과 성장계수 값은 패총 개체 군은 0.1866, 현생 개체군은 0.2277로 그 차이는 없었으나 (p< 0.05), 극한각장은 패총이 102.9025 mm, 현생은 104.
이 밖에 연중 산소동위원소 값의 분포는 알 수 없으나 서와 김 (2000) 의 연구에서도 당시 이 지역의 수온이 현재보다 높았을 가능성을 보여주고 있다. 따라서 대산지역의 신석기시대 패각에 대한 산소동위원소 분석 결과는 그 당시 해수온이 현재보다 다소 높았을 가능성을 말해주는 것으로 판단된다. 그러나 당시 고환경에 대하여는 아직까지 연구 자료가 충분하지 않기 때문에 향후 자료의 축적과 함께 밝혀야 할 것이다.
그래프를 보면 회귀직선을 중심으로 약간의 분산을 나타내고 있지만, 각 윤문이 비교적 뚜렷이 구분되어 윤문판독의 타당성이 확인되어 판독된 윤문을 연륜으로 간주하였다. 따라서 패각에 형성된 윤문은 각장과 윤경 간에 대응성을 보이는 것이므로 연령형질로서 적합한 것을 알 수 있었다.
패류 성장기 동안 이와 같은 해수온의 차이가 있음에도 불구하고 두 개체군의 성장 패턴에 큰 차이가 없다는 것은 대죽리 패총이 형성될 당시의 환경이 현재와 달랐음을 보여주는 것으로 추정된다. 즉 대죽리 패총이 형성될 당시 대산지역 해양환경이 현재의 군산지역에 가까웠을 가능성 즉 현재보다 해수온이 높았을 가능성을 반영 하는 것으로 보인다.
후속연구
따라서 대산지역의 신석기시대 패각에 대한 산소동위원소 분석 결과는 그 당시 해수온이 현재보다 다소 높았을 가능성을 말해주는 것으로 판단된다. 그러나 당시 고환경에 대하여는 아직까지 연구 자료가 충분하지 않기 때문에 향후 자료의 축적과 함께 밝혀야 할 것이다.
하지만 현재 제한된 자료로 그 원인을 분석하기는 어렵다. 따라서 추후 보다 많은 자료를 확보하여 연구하여야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
말백합이란?
말백합 (Meretrix petechialis) 은 이치목 (Heterodonta) 백합과 (Veneridae) 에 속하는 이매패류로서, 조간대 아래 수심 10 m의 사니질에 서식하며, 주로 우리나라 서해안과 중국에 분포한다 (Kwon et al., 1993).
백합류의 패류 중 말백합은 어느 시대 패총에서 높은 비중을 차지하는가?
백합류의 패류는 신석기시대부터 식용으로 이용되어 왔으며 식량자원으로서 중요한 위치를 차지하고 있다. 특히 말백합은 본 연구 대상 시료가 출토된 신석기시대의 서산 대죽리 패총이나 인근의 또 다른 신석기 시대 패총에서도 높은 비중을 차지하여 (서와 조, 2000; Hanseo, 2001; 안, 2010) 당시 식생활에서 중요한 역할을 하였음을 알 수 있다.
백합류의 패류의 성장에 영향을 주는 인자는?
패류의 성장은 생식활동, 질병 등의 내적 인자와 먹이, 수온, 염도, 퇴적물, 조석 (潮汐), 패각 개폐시간 (valve opening time), 광주기 (photoperiod), 폭풍 등 외적 인자에 의해 영향을 받는데 (Wilbur, 1976; Claassen, 1998; 富岡2003), 특히 수온과 상관관계가 가장 높은 것으로 알려졌다 (Koike, 1980). 따라서 패각의 성장선 분석과 산소동위원소 분석을 통해 그 패각이 서식할 당시의 수온 나아가 고환경을 추정할 수 있다.
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