[논문]담수산 로티퍼, Brachionus calyciflorus의 미소 배양 생태계에서 관찰된 혼재생물간의 종간관계

정민민

doi:10.13000/jfmse.2014.26.1.1

담수산 로티퍼, Brachionus calyciflorus의 미소 배양 생태계에서 관찰된 혼재생물간의 종간관계
Interspecific Relationships between Coexisting Micro-organisms in the Freshwater Rotifer (Brachionus calyciflorus) Culture Tanks as Microcosm 원문보기

水産海洋敎育硏究 = Journal of fisheries and marine sciences education, v.26 no.1 = no.67, 2014년, pp.1 - 9

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One of freshwater rotifer (Brachionus calyciflorus) is very useful as a live food organism for early larval rearing of freshwater aquaculture industry. However, the knowledge about freshwater rotifer culture is scarce. On the other hand, marine rotifer culture as live food organisms is done, almost perfectly. In this study, I show to be benefit experimental results for successful freshwater larval rearing through the observation with microcosm structure in freshwater rotifer culture tanks.

주제어

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문제 정의

하지만 해산어 분야에서 설명한 바와 같이 담수에서 관찰되는 모든 로티퍼가 갓 태어난 담수어의 먹이생물로 이용 가치가 있는 것은 아니다. 그러므로 이 연구 에서는 이미 담수어의 종묘생산과정에서 동물먹이생물로 그 가치를 인정받고 있는 B. calyciflorus를 배양하면서, 배양과정에서 관찰되는 다른 종(혼재)의 로티퍼는 무엇이 있으며 이처럼 배양과 정에서 혼재생물로 관찰되는 로티퍼는 배양을 목적으로 하는 로티퍼(B. calyciflorus)의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지 분석하고자 하였다.
이 연구에서는 담수산 로티퍼의 대량배양 과정에서 안정 배양을 저해하는 생물학적 요인을 검토하기 위하여 미소생태학적인 관찰을 하면서 그 배양생태계(micrcosm)에 존재하는 구성원간의 종간 관계를 분석하였다. 더불어 로티퍼의 배양수조에서 로티퍼의 증식을 좌우하는 것으로 알려져 있는 생물학적 요인 중 혼재 생물의 혼재 양상과 배양을 목적으로 하는 생물인 로티퍼 Brachionus calyciflorus의 증식에 이들 혼재 생물이 미치는 영향을 검토하였다.
이 과정에서 담수산 로티퍼의 대량 배양수조에는 자연 발생하는 물벼룩이나 요각류와 같이 육안적으로 쉽게 관찰이 가능한 대형동물 플랑크톤이 혼재된다. 이 연구에서는 담수산 로티퍼의 대량 배양수조에서 관찰되는 물벼룩류가 배양을 목적으로 하는 로티퍼 B. calyciflorus의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 검토하였다.
이 연구에서는 담수산 로티퍼의 대량배양 과정에서 안정 배양을 저해하는 생물학적 요인을 검토하기 위하여 미소생태학적인 관찰을 하면서 그 배양생태계(micrcosm)에 존재하는 구성원간의 종간 관계를 분석하였다. 더불어 로티퍼의 배양수조에서 로티퍼의 증식을 좌우하는 것으로 알려져 있는 생물학적 요인 중 혼재 생물의 혼재 양상과 배양을 목적으로 하는 생물인 로티퍼 Brachionus calyciflorus의 증식에 이들 혼재 생물이 미치는 영향을 검토하였다.
그리고 혼재된 다른 원생동물은 배양을 목적으로 하는 로티퍼와의 사이에서도 다양한 종간 관계를 형성하면서 배양수조내에서 천이를 거듭하는 것으로 추측되어지고 있다. 이 연구에서는 담수산 로티퍼의 배양 과정에서 혼재생물로 관찰되는 원생동물의 천이 양상을 파악하고 배양을 목적으로 하는 로티퍼(B. calyciflorus)의 증식과의 관계를 검토하였다. 특히, 이 연구는 목적생물(B.
calyciflorus)의 증식과의 관계를 검토하였다. 특히, 이 연구는 목적생물(B. calyciflorus)의 배양수조에서 관찰되는 혼재생물은 어떤 종류가 있는지 알아보았고, 그들은 어떠한 양상으로 증식하는지 그리고 목적 생물인 B. calyciflorus의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 검토하였다.

제안 방법

혼재생물로서 원생동물의 계수는 섬모충과 소형 편모충을 구분하여 계수하였는데, 2일 간격으로 1 ml 씩 각각 3회 채수한 후 계수하였다. 그리고 섬모충은 현미경하에서 검경 계수하였으며, 편모충은 혈구계수판(kayagaki Rika, Japan)을 이용하여 계수하였다.
calyciflorus의 증식에 혼재생물로서 대형 물벼룩류가 혼재된 경우 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 검토한 실험은 50 ml의 용기에 40 ml의 GF/C 여과 증류수를 이용하여 실시하였다. 그리고 실험 개시 시 수용 개체 수는 로티퍼 B. calyciflorus가 20 개체/40 ml 이었으며, 물벼룩 Moina macrocopa가 3 개체/40 ml 이었으며, 실험 기간 중 사용한 먹이는 시판중인 담수산 농축 클로렐라로 2일 간격으로 10⁶cells/ml 씩 첨가 하였다.
한편, 배양 목적생물인 로티퍼 B. calyciflorus의 증식에 혼재생물로서 대형 물벼룩류가 혼재된 경우 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 검토한 실험은 50 ml의 용기에 40 ml의 GF/C 여과 증류수를 이용하여 실시하였다. 그리고 실험 개시 시 수용 개체 수는 로티퍼 B.
calyciflorus를 담수산 로티퍼의 배양 목적생물로서 선택하였으며, 배양 개시시의 수용 밀도는 20개체/ml로 하였다. 혼재생물로서 원생동물의 계수는 섬모충과 소형 편모충을 구분하여 계수하였는데, 2일 간격으로 1 ml 씩 각각 3회 채수한 후 계수하였다. 그리고 섬모충은 현미경하에서 검경 계수하였으며, 편모충은 혈구계수판(kayagaki Rika, Japan)을 이용하여 계수하였다.

대상 데이터

배양은 3 L의 비이커에 2 L의 배양수를 넣고서 시판중인 담수산 클로렐라를 먹이로 25℃의 조건하에서 약하게 통기하면서 실시하였다. 배양 에는 B. calyciflorus를 담수산 로티퍼의 배양 목적 생물로서 선택하였으며, 배양 개시시의 수용밀도는 20 개체/ml로 하였다. 배양을 목적으로 하는 로티퍼와 배양 과정 중에서 혼재종으로 관찰되는 로티퍼는 속명 수준에서 분류하였다(Mizuno, 1968).
대형 혼재생물의 혼재 양상 파악을 위한 배양은 20 L의 개방된 플라스틱제 둥근 원형 수조에 15 L의 수도수를 넣고서 시판중인 담수산 농축 클로렐라(Chlorella)를 먹이로 25℃의 조건하에서 약하게 통기하면서 실시하였다. 배양은 단일종 배양중인 B. calyciflorus를 담수산 로티퍼의 배양 목적생물로서 선택하였다.
배양은 20 L의 플라스틱제 둥근 원형 수조에 15 L의 수도수를 넣고서 시판중인 담수산 농축 클로렐라를 먹이로 25℃의 조건하에서 약하게 통기하면서 실시하였다. 배양은 단일종 배양중인 B. calyciflorus를 담수산 로티퍼의 배양 목적생물로서 선택하였으며, 배양 개시시의 수용 밀도는 20개체/ml로 하였다. 혼재생물로서 원생동물의 계수는 섬모충과 소형 편모충을 구분하여 계수하였는데, 2일 간격으로 1 ml 씩 각각 3회 채수한 후 계수하였다.

성능/효과

20일간의 배양기간 중 로티퍼의 배양밀도는 전형적인 대수 증식이 관찰되었다(Fig. 4). 그리고 20일간의 배양기간 중 혼재생물로서 관찰된 원생동물은 섬모충 3종, 편모충이 1종으로 전부 4종의 원생동물이 관찰되었다.
4). 그리고 20일간의 배양기간 중 혼재생물로서 관찰된 원생동물은 섬모충 3종, 편모충이 1종으로 전부 4종의 원생동물이 관찰되었다. 이들 원생동물의 총 출현 개체 수는 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식과 더불어 증가하기 시작하여 로티퍼의 증식이 최고밀도에 달한 14일째 이후에도 증식이 계속 관찰되었다(Figs.
이 연구에서 담수산 로티퍼 B. calyciflorus의 대량배양과정에서는 대형 혼재생물로서 물벼룩류와 Cyclopoida목의 요각류가 혼재생물로서 관찰되었다(Fig. 9).
이 연구에서도 배양을 목적으로 하는 로티퍼, B. calyciflorus의 증식과 더불어 배양수의 상태는 점점 부영화되어 갔고, 더불어 혼재가 관찰되는 원생동물의 종수와 개체 수도 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나 이 연구에서 관찰된 원생동물의 증식이 로티퍼의 증식을 저해하는 원인으로 작용하는지는 관찰할 수 없었다.
즉, 로티퍼와 물벼룩은 특별한 경우를 제외하고는 대부분 같은 먹이를 대상으로 비슷한 섭이 행동을 하는 경쟁관계를 형성하여, 동일 생태계내에서는 항상 제한된 먹이 조건하에서 경쟁 관계를 형성한다. 이 연구에서도 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 배양수조에 혼재생물로서 물벼룩, M. macrocopa을 혼합시킨 경우 두 종간에는 뚜렷한 먹이경쟁 양상이 관찰되었으며, 그 결과 두 종의 증식은 상호 억제되는 경향이 관찰되었다.
이들 혼재생물인 담수산 로티퍼가 배양을 목적으로 하는 로티퍼, B. calyciflorus의 대량배양과 안정배양에 어떠한 영향을 미치는지는 계속 검토하여야 할 것으로 판단되지만, 이 연구의 결과에서 보는 바와 같이 배양을 목적으로 하는 로티퍼, B. calyciflorus의 증식이 억제됨과 동시에 배양을 목적으로 하지 않는 혼재생물인 2종의 담수산 로티퍼가 출현하여 단기간에 대번성을 하는 것으로 보아 담수산 로티퍼, B. calyciflorus의 배양에 직접, 간접적으로 영향을 미칠 것으로 판단된다.
calyciflorus의 대량배양과정에서는 해산 로티퍼의 대량배양과정에서 관찰되는 혼재생물의 양상과는 전혀 다른 생물상이 관찰되었다(Ito, 1958a; Ito, 1958b; Ito, 1960). 즉, 배양을 목적으로 하지 않은 다른 종의 담수산 로티퍼가 주된 혼재생물로서 관찰되는 것을 알 수 있었다.
특히, 담수산 물벼룩류의 대표종인 Moina macrocopa가 혼재된 경우에는 배양을 목적으로 하는 담수산 로티퍼, B. calyciflorus의 증식이 크게 억제되었다(Fig. 10). 그리고 물벼룩(M.
calyciflorus)의 증식을 위하여 배양수조에 로티퍼의 먹이로 급이한 담수산 농축 클로렐라를 가지고 먹이경쟁 하였다. 혼재된 담수산 물벼룩, M. macrocopa은 단독배양과 담수산 로티퍼, B. calyciflorus와의 혼합배양 모두 에서 첫 관찰일인 배양 개시 후 2일째부터 강한 여과 섭이력으로 먹이로서 급이한 담수산 농축 클로렐라를 전부 소모하였다(Fig 12).
2∼3). 혼재생물로서 관찰된 담수산 로티퍼는 분류학적으로 검토한 결과 Lecane verigis와 Trichocera iernis로 분류되었다.

후속연구

결국 담수산 로티퍼, B. calyciflorus의 안정배양을 위해서는 배양수조내에서 관찰되는 혼재생물의 천이 양상을 주의 깊게 관찰할 필요가 있으며, 이들 혼재생물이 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 더욱더 구체적으로 파악할 필요성이 있을 것으로 판단된다. 아울러 이들 혼재생물의 영향을 배제시킬 수 있는 배양을 목적으로 하는 생물만의 단일종 배양방법을 확립할 필요성이 절실하다고 판단된다.
소비자의 선호도, 양식 생산물의 맛, 부가가치의 차이에 따른 산업 트랜드의 변화 등 많은 사회 경제학적 이유가 이러한 현실의 원인으로 대두되고 있지만 기술적인 면에서도 이러한 현상을 초래하게 된 뚜렷한 원인이 몇 가지 있다. 그 원인으로는 해산어의 어미 양성기술의 개발, 해산어의 산란 및 성숙기술 개발, 해산어용 배합사료의 개발 그리고 해산어용 초기 먹이생물의 배양 및 활용 기술의 개발 등을 거론할 수 있다.
그러므로 담수산 로티퍼의 배양을 고밀도로 안정화시키기 위해서는 담수산 로티퍼의 배양 과정에서 혼재가 관찰되는 다른 담수산 로티퍼와 같은 혼재생물이 어떠한 영향을 미치는지를 구체적으로 검토하여야 할 것이다. 특히, 혼재가 관찰되는 로티퍼의 식성을 파악하여 어떠한 종이 배양을 목적으로 하는 로티퍼와 먹이경쟁관계를 형성 하는지를 파악하여야 할 필요성이 있다고 판단된다.
calyciflorus의 안정배양을 위해서는 배양수조내에서 관찰되는 혼재생물의 천이 양상을 주의 깊게 관찰할 필요가 있으며, 이들 혼재생물이 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식에는 어떠한 영향을 미치는지를 더욱더 구체적으로 파악할 필요성이 있을 것으로 판단된다. 아울러 이들 혼재생물의 영향을 배제시킬 수 있는 배양을 목적으로 하는 생물만의 단일종 배양방법을 확립할 필요성이 절실하다고 판단된다.
이 연구의 결과 담수산 로티퍼, B. calyciflorus 의 대량배양과정에서는 대형 혼재생물로서 물벼룩류가 주로 관찰되었는데, 이와 같은 대형 혼재 생물 특히 여과섭이형의 대형 혼재생물의 혼재 양상은 배양을 목적으로 하는 로티퍼의 증식에 강한 저해 요인으로서 작용할 수 있으므로 세심한 주의가 필요하며(Hirayama and Ogawa, 1972), 이와 같은 배양 목적 생물의 증식 감소 현상을 예방하기 위해서는 배양을 목적으로 하는 단일종 만의 동물먹이생물을 배양할 수 있는 배양방법으로 무균배양 및 단일종 배양 방법의 적용 및 단일종 배양 시스템의 개발이 절실히 필요한 것으로 판단된다(Jung et al., 1998b).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	담수산 어류의 종묘 생산 과정에서 초기 동물먹이생물 생산이 이용한 방식은?	지금까지 담수산 어류의 종묘 생산 과정에서는 자연 발생시키거나 채집한 담수산 물벼룩류를 초기 동물먹이생물로 이용하여 왔다. 금붕어나 잉어와 같은 담수산 어류의 종묘 생산 과정에서는 노지의 개방된 저수지에 계분이나 화학 비료를 첨가하는 방법으로 물벼룩을 발생시켜 초기 동물먹이생물로 이용하여 왔다. 그러나 이러한 방법은 계획한 것과는 달리 물벼룩의 발생이 적거나, 발생 실패 등의 이유로 사육중인 자어의 높은 생존율을 항상 기대할 수는 없는 것이 현실이었다.
	담수 양식산업의 쇠퇴 이유 중 기술적인 이유는?	소비자의 선호도, 양식 생산물의 맛, 부가가치의 차이에 따른 산업 트랜드의 변화 등 많은 사회 경제학적 이유가 이러한 현실의 원인으로 대두되고 있지만 기술적인 면에서도 이러한 현상을 초래하게 된 뚜렷한 원인이 몇 가지 있다. 그 원인으로는 해산어의 어미 양성기술의 개발, 해산어의 산란 및 성숙기술 개발, 해산 어용 배합사료의 개발 그리고 해산어용 초기 먹이생물의 배양 및 활용 기술의 개발 등을 거론할 수 있다.
	해산어의 종묘생산 과정에서 초기 동물먹이생물로 사용 가능한 것과 이로 인한 장점은?	그러나 이러한 방법은 계획한 것과는 달리 물벼룩의 발생이 적거나, 발생 실패 등의 이유로 사육중인 자어의 높은 생존율을 항상 기대할 수는 없는 것이 현실이었다. 그러나 오늘날 해산어의 종묘생산 과정에서는 갓 태어난 어린 해수 수산생물의 초기 동물먹이생물로서 해산 로티퍼(Brachionus rotundiformis와 Brachionus plicatilis)가 이용 가능하여짐으로서 해산어의 종묘생산에 비약적인 발전이 있었으며, 앞으로의 전망도 밝은 편이다. 그러나 담수산 어류의 종묘생산과정에서는 앞에서 설명한 바와 같이 지금도 전근대적인 방법이 답습되고 있을 뿐이다.

참고문헌 (19)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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