강도다리(Platichthys stellatus) 치어의 섭식, 성장 및 흑화 발현에 있어 온도와 밀도의 영향 Influences of Temperature and Density on the Feeding Growth, and Blind-side Malpigmentation of Fry Starry Flounder Platichthys stellatus원문보기
To examine the influences of water temperature and stocking density on feeding, growth and blind-side hypermelanosis of the starry flounder Platichthys stellatus, we performed an experiment with fry at two densities: 2 and 8 fish/L. The fry had a total length of $3.2{\pm}0.1cm$, body weig...
To examine the influences of water temperature and stocking density on feeding, growth and blind-side hypermelanosis of the starry flounder Platichthys stellatus, we performed an experiment with fry at two densities: 2 and 8 fish/L. The fry had a total length of $3.2{\pm}0.1cm$, body weight $0.6{\pm}0.1g$, and pigmented patches (pigmented ratio $2.6{\pm}0.4%$) on the blind side. Duplicate experiments were conducted in 93.7 L glass tanks for 120 days, from July to November. We determined daily food intake (DFI), food efficiency (FE), growth, survival rate, ratio of hypermelanic fish, and pigmented area rate on the blind side at 60-day intervals. The DFI was less than 50 mg/fish/day, and growth was delayed from July to September (water temperature [WT]> $20^{\circ}C$). After October, when WT < $20^{\circ}C$, the DFI increased significantly and the growth was accelerated, suggesting that the rearing temperature of starry flounder in artificial facilities should be < $20^{\circ}C$. While the FE, and survival did no differ between the two density groups, DFI and growth were significantly higher at 2 fish/L than at 8 fish/L. There was no difference in the pigmented area ratio between the two density groups. Although the hypermelanosis was not correlated with body size, the malpigmentation increased with growth. These results suggest that a high stocking density is not the main cause of blind-side hypermelanosis, although it can accelerate hypermelanosis in the starry flounder.
To examine the influences of water temperature and stocking density on feeding, growth and blind-side hypermelanosis of the starry flounder Platichthys stellatus, we performed an experiment with fry at two densities: 2 and 8 fish/L. The fry had a total length of $3.2{\pm}0.1cm$, body weight $0.6{\pm}0.1g$, and pigmented patches (pigmented ratio $2.6{\pm}0.4%$) on the blind side. Duplicate experiments were conducted in 93.7 L glass tanks for 120 days, from July to November. We determined daily food intake (DFI), food efficiency (FE), growth, survival rate, ratio of hypermelanic fish, and pigmented area rate on the blind side at 60-day intervals. The DFI was less than 50 mg/fish/day, and growth was delayed from July to September (water temperature [WT]> $20^{\circ}C$). After October, when WT < $20^{\circ}C$, the DFI increased significantly and the growth was accelerated, suggesting that the rearing temperature of starry flounder in artificial facilities should be < $20^{\circ}C$. While the FE, and survival did no differ between the two density groups, DFI and growth were significantly higher at 2 fish/L than at 8 fish/L. There was no difference in the pigmented area ratio between the two density groups. Although the hypermelanosis was not correlated with body size, the malpigmentation increased with growth. These results suggest that a high stocking density is not the main cause of blind-side hypermelanosis, although it can accelerate hypermelanosis in the starry flounder.
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문제 정의
따라서 본 연구는 강도다리의 먹이섭식 및 성장에 있어 계절적 수온의 영향을 조사하고, 더불어 무안측 흑화발현에 있어 밀도, 성장 및 개체 크기의 관련성을 파악하여, 강도다리 양성 단계 사육 관리를 위한 생리학적 기초 자료로 활용하고자 한다.
따라서 강도다리 양식 시 하절기 사양관리를 위해 고수온에 대한 대사적 생리반응 정보가 필요하며, 이를 통한 사육 관리 매뉴얼이 요구된다. 이에 본 연구는 하절기(7월 중순~11월 하순) 양성 중인 강도다리 치어의 표준 사양관리 지침을 마련하기 위해, 고수온기 강도다리의 식욕 및 성장과 같은 대사반응을 조사하고, 정상 성장과 대사가 유지되는 적정 수온 범위를 구명하였다. 이를 위해, 식욕, 사료효율, 성장도 및 생존율 등을 120일간 측정하였다.
, 2006), 자기 방어적 목적에서 위장기술을 강화하기 위해 무안측에서 색소포 분화를 유발할 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 실제 밀도가 강도다리의 무안측 흑화와 관련 있는지를 알아보았다. 그 결과, 밀도에 따른 흑화률에 있어서는 실험구간 유의한 통계적 차이는 보이지 나타나지 않았다.
제안 방법
Total length (cm), body weight (g), total biomass (kg/ton) and percentage of covering area (%) in starry flounders Platichthys stellatus reared at densities of 2 fish/L (initial PCA 64.4 %) and 8 fish/L (initial PCA 266.0 %) in glass background & flat bottom for 120 days.
착색반문의 면적률은 착색 표면적을 총면적으로 나눈 뒤 백분율로 환산하여 구하였다. 또한 측정된 개체별 무안측 착색 면적률을 바탕으로 1% 이상 착색률을 보인 개체를 정상으로 구분하여, 실험구별 무안측 착색 발생빈도율을 계산하였다.
사료공급 후에는 일간 사료공급량을 기록하였고, 기록된 양을 바탕으로 일간 개체당 섭식량[daily food intake; DFI (mg/fish/ day)=총사료섭식량/개체수 /사육일수] 및 사료효율[feed effi ciency; FE (%)=(증중량/사료섭식량)×100]을 구하였다.
7 L (면적 2,257 cm2)]를 이용하였다. 실험 밀도는 수용적 50 L를 기준으로 2마리/L (이하 저밀도구; 100 fish/tank)와 8마리/L (이하 고밀도구; 400 fish/ tank)로 하였으며, 실험은 3반복으로 하절기인 7월부터 추계인 11월 까지 약 120일간 실시하였다. 실험개시 그룹별 단위면적당 점유률[percentage of covering area (PCA), %]은 저밀도구 PCA 64.
실험구별 무안측 착색률은 실험개시 후 60일 간격으로 30마리씩 2반복으로 2-phenoxyethanol로 마취 시킨 후, 무안측면을 디지털 카메라로 촬영한 뒤 컴퓨터 영상분석시스템(QWIN V3 Leica, Germany)을 통해 측정하였다. 착색반문의 면적률은 착색 표면적을 총면적으로 나눈 뒤 백분율로 환산하여 구하였다.
실험어의 전장(TL) 및 체장(BL) 측정은 60일 간격으로 버니아캘리퍼스를 이용하여 전량 1 mm 단위까지 계측했고, 체중 (BW)은 전자저울을 이용하여 0.01 g까지 측정하였다. 이들 값을 통해 비만도[condition factor, CF=(TL)3/BW×1,000]을 산출하였으며, 그리고 매일 폐사 개체를 수집하여 계수한 뒤 생존율을 산정하였다.
이들 값을 통해 비만도[condition factor, CF=(TL)3/BW×1,000]을 산출하였으며, 그리고 매일 폐사 개체를 수집하여 계수한 뒤 생존율을 산정하였다.
이에 본 연구는 하절기(7월 중순~11월 하순) 양성 중인 강도다리 치어의 표준 사양관리 지침을 마련하기 위해, 고수온기 강도다리의 식욕 및 성장과 같은 대사반응을 조사하고, 정상 성장과 대사가 유지되는 적정 수온 범위를 구명하였다. 이를 위해, 식욕, 사료효율, 성장도 및 생존율 등을 120일간 측정하였다. 그 결과, DFI 값은 평균 수온이 20℃ 이상을 나타내는 7월에서 9월까지 50 mg/fish/day이하를 나타내었지만, 평균 수온이 20℃ 이하를 나타내는 10월 이후 급격히 증가하였다.
V3 Leica, Germany)을 통해 측정하였다. 착색반문의 면적률은 착색 표면적을 총면적으로 나눈 뒤 백분율로 환산하여 구하였다. 또한 측정된 개체별 무안측 착색 면적률을 바탕으로 1% 이상 착색률을 보인 개체를 정상으로 구분하여, 실험구별 무안측 착색 발생빈도율을 계산하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 실험어는 전장 3.2±0.1 cm, 체중 0.6±0.1 g의 강도다리 치어 (흑화면적률 2.6±0.4%; 체표면적 15.2±0.5 cm2)를 사용하였으며, 실험 수조는 직사각형 유리수조[W61 cm×L37 cm×H41.5 cm=부피 93.7 L (면적 2,257 cm2)]를 이용하였다.
1회 공급량은 어체가 만복 상태까지 섭식한 량으로 결정하였다. 실험개체의 먹이로 사용된 강도다리 사료는 상업용 EP (Love larva Co., Japan)로써 입자 크기는 1.1- 1.3 mm였다(Table 1). 사료공급 후에는 일간 사료공급량을 기록하였고, 기록된 양을 바탕으로 일간 개체당 섭식량[daily food intake; DFI (mg/fish/ day)=총사료섭식량/개체수 /사육일수] 및 사료효율[feed effi ciency; FE (%)=(증중량/사료섭식량)×100]을 구하였다.
데이터처리
Correlation between pigmented area ratio of blind-side and body size in starry flounders Platichthys stellatus reared at artificial facility at 120-day. The statistical analysis was performed with regression analysis.
The variability presented as the mean±sem (n=30) was compared to respective group in the same day, and statistical analysis was performed with regression analysis.
The variability presented as the mean±sem was compared to respective sample day, and statistical analysis was performed with regression analysis.
실험구별 평균값의 유의차 유무를 가리기 위해, SPSS 21.0 통계프로그램을 이용해 사료효율, 사료섭식량 및 생존율은 비모 수적 방법인 Kruskall-Wallis test (n=2)를 통해 검증하였고, 성장은 모수적 방법인 Student’s t-test (n=30)를 통해 실험구간 평균치 차이 유무를 확인하였고(P=0.05), 흑화률은 상관회귀분석으로 절편 값을 비교하였다.
성능/효과
이를 위해, 식욕, 사료효율, 성장도 및 생존율 등을 120일간 측정하였다. 그 결과, DFI 값은 평균 수온이 20℃ 이상을 나타내는 7월에서 9월까지 50 mg/fish/day이하를 나타내었지만, 평균 수온이 20℃ 이하를 나타내는 10월 이후 급격히 증가하였다. 또한 식욕 증진에 의한 체중 증가 역시 10월 이후 급격이 증가하여, 강도다리 치어 양성을 위한 하절기 사육 수온은 20℃ 이하로 관리해 주는 것이 적절할 것으로 확인되었다.
이에 본 연구에서는 실제 밀도가 강도다리의 무안측 흑화와 관련 있는지를 알아보았다. 그 결과, 밀도에 따른 흑화률에 있어서는 실험구간 유의한 통계적 차이는 보이지 나타나지 않았다. 그러나 높은 사료 석량과 보다 빠른 성장을 보인 저밀도구에서 흑화의 진행 속도가 다소 빠른 것을 Fig.
이는 무안측 흑화 발현과 성장 사이 상호 관련성이 있음을 의미한다. 그러나 동일 성장기 개체들을 표본 조사한 결과, 크기는 흑화와는 아무런 상관관계가 없는 것을 알 수 있었다.
한편 본 연구에서는 추가적으로 개체 크기와 흑화률의 상관관계를 조사해 보았지만, 그 결과는 크기와 흑화의 상관관계는 성립되지 않았다. 따라서 무안측 흑화 발현은 밀도가 주원인이 아닐지라도 간접적으로 밀도에 의한 성장 차에 의해 흑화 발현 속도에 영향을 미칠 수 있으나, 발현 정도는 개체 크기와는 상관이 없다는 것을 알 수 있다.
이상의 연구결과, 하절기 20℃ 이상의 수온에서 낮은 섭식량과 성장률, 20℃~10℃ 사이 수온에서 높은 섭식량과 빠른 성장을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 200% PCA 이상의 높은 밀도는 먹이경쟁에 의한 섭식량을 감소시켜 성장을 저하시킬 수 있으며, 흑화 진행 속도에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이는 무안측 흑화 발현과 성장 사이 상호 관련성이 있음을 의미한다.
또한 Fig. 7과 같이 흑화개체 비율과 흑화면적 비율의 군집 분포도로 비교해 본 결과, 저밀도구에서 0-2% 의 정상개체 비율이 다소 높지만, 전반적인 분포 비율에서는 큰 차이가 없었다 (P>0.05).
또한 개체 크기(무게와 길이)와 흑화률의 상관관계를 조사해 보았지만, 그 결과 Fig. 8과 같이 특이적인 상관관계는 없는 것으로 확인되었다(R2<0.1).
그 결과, DFI 값은 평균 수온이 20℃ 이상을 나타내는 7월에서 9월까지 50 mg/fish/day이하를 나타내었지만, 평균 수온이 20℃ 이하를 나타내는 10월 이후 급격히 증가하였다. 또한 식욕 증진에 의한 체중 증가 역시 10월 이후 급격이 증가하여, 강도다리 치어 양성을 위한 하절기 사육 수온은 20℃ 이하로 관리해 주는 것이 적절할 것으로 확인되었다.
또한, 120일간 밀도구별 DFI는 저밀도구가 평균 50.5±1.23 mg/fish/day, 고밀도구가 38.9±0.87 mg/fish/day로, 저밀도구 개체들이 고밀도에 비해 보다 많은 사료를 섭식하는 것을 알 수 있었다(P<0.05; Fig. 3).
무안측 착색면적률은 개시 2.6±0.4%에서 실험 60일에 이르러 저밀도구가 7.2±0.8%로 유의하게 상승하였고(P<0.05), 고밀도구 역시 6.7±1.4%로 개시기보다 유의하게 상승한 것을 알 수 있었다(P0.05).
따라서 특정 어종의 성장단계별 적정 사육 밀도 구명은 중요하다. 본 연구 결과, 성장은 DFI가 높은 저밀도구에서 유의하게 빠른 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 perch Bidyanus bidyanus (Rowland et al.
성장의 경우 Fig. 4와 같이, 실험개시 3.24±0.08 cm인 평균 전장은 종료 시 저밀도구 8.89±0.05 cm 와 고밀도구 8.47±0.01 cm로 측정되었고, 그리고 0.56 g인 개시 체중은 종료 시 고밀도구 3.03±0.07 g과 저밀도구 2.73±0.06 g로 저밀도구의 성장이 고밀도에 비해 빨랐다(P0.05; Table 2).
따라서 본 연구와 같이 120일이라는 제한된 시간 이후 지속적으로 사육이 이루어질 경우, 밀도별 군집 성장 차로 인해 흑화률의 통계적 유의 차가 관측될 가능성이 있다. 실제 본 연구의 흑화 발현 개체 수는 저밀도구보다 고밀도구에서 빠르게 증가한다는 사실이 되었다. 그러므로 밀도와 흑화의 상관관계를 완전히 배제할 수 없다.
실험 밀도는 수용적 50 L를 기준으로 2마리/L (이하 저밀도구; 100 fish/tank)와 8마리/L (이하 고밀도구; 400 fish/ tank)로 하였으며, 실험은 3반복으로 하절기인 7월부터 추계인 11월 까지 약 120일간 실시하였다. 실험개시 그룹별 단위면적당 점유률[percentage of covering area (PCA), %]은 저밀도구 PCA 64.4%와 고밀도구 PCA 266.0%였다.
이상의 연구결과, 하절기 20℃ 이상의 수온에서 낮은 섭식량과 성장률, 20℃~10℃ 사이 수온에서 높은 섭식량과 빠른 성장을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 200% PCA 이상의 높은 밀도는 먹이경쟁에 의한 섭식량을 감소시켜 성장을 저하시킬 수 있으며, 흑화 진행 속도에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
이후 120일에 흑화 개체 수는 저밀도구 77.9±3.9% 및 고밀도구 83.4±4.7%로 두 실험구 모두 앞선 60일에 비해 증가한 것을 알 수 있었다.
05; Figs 5 and 6). 하지만 추세선 분석을 통해 기울기 값을 비교를 해 본 결과, 흑화 진행 속도는 성장이 빠른 저밀도구에서 가파르다는 사실을 알 수 있었다(Fig. 5).
한편 군집 내 흑화 개체비율은 개시 60.0±9.4%이던 것이, 60일에 이르러 저밀도구 70.3±4.1% 및 고밀도구 76.7±4.7%로, 두 실험구가 이전에 비해 흑화 개체수가 유의하게 늘어난 것을 확인할 수 있다(P0.05; Fig. 6).
향후 밀도, 성장 및 무안측 흑화의 정확한 상관관계를 구명하기 위해, 120일 이상의 장기간 사육 실험이 필요할 것으로 보인다. 한편 본 연구에서는 추가적으로 개체 크기와 흑화률의 상관관계를 조사해 보았지만, 그 결과는 크기와 흑화의 상관관계는 성립되지 않았다. 따라서 무안측 흑화 발현은 밀도가 주원인이 아닐지라도 간접적으로 밀도에 의한 성장 차에 의해 흑화 발현 속도에 영향을 미칠 수 있으나, 발현 정도는 개체 크기와는 상관이 없다는 것을 알 수 있다.
05). 한편 추세선 분석결과, 군집 내 흑화개체 수의 증가 속도는 고밀도구가 저밀도구에 비해 빠른 것을 확인할 수 있었다(Fig. 6).
후속연구
그러므로 밀도와 흑화의 상관관계를 완전히 배제할 수 없다. 향후 밀도, 성장 및 무안측 흑화의 정확한 상관관계를 구명하기 위해, 120일 이상의 장기간 사육 실험이 필요할 것으로 보인다. 한편 본 연구에서는 추가적으로 개체 크기와 흑화률의 상관관계를 조사해 보았지만, 그 결과는 크기와 흑화의 상관관계는 성립되지 않았다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
강도다리란 무엇인가?
강도다리(Platichthys stellatus)는 가자미목(Pleuronectiformes) 가자미과(Pleuronectidae) 어류로서 한국, 일본, 오호츠크해, 베링해, 알래스카만에서 캘리포니아만에 이르는 북태평양의 전 해역에 광범위하게 분포하는 냉수성 해산어류이다(Bergstrom, 2007). 이 종은 자어~치어로 변태과정을 통해 눈이 한쪽으로 측편화되면서, 유안측만 체색을 보유하는 특성을 지니고 있다 (Byun et al.
강도다리의 생존을 위협하는 요소는?
우리나라의 경우 2005년 이후, 인공 번식과 대량생산 기술이 확립되면서 동해안을 중심으로 종묘생산과 양식이 이루어지고 있다. 그러나 현재 지구 온난화로 인해, 주변 연안 수온이 급격이 상승되는 가운데, 차가운 바다 물을 기반으로 생활을 영위하는 강도다리에게 여름철 25℃이상으로 상승하는 수온은 생존을 위협하는 요인이다(Ivankova, 1997; Bergstrom, 2007). 따라서 여름철 고수온기에 양식산 강도다리의 양성관리를 위해서는 온도별 생리대사 활성 정보와 생명 유지를 위한 임계수온에 대한 정보가 필요하다.
강도다리는 어떤 특성을 지니고 있는가?
강도다리(Platichthys stellatus)는 가자미목(Pleuronectiformes) 가자미과(Pleuronectidae) 어류로서 한국, 일본, 오호츠크해, 베링해, 알래스카만에서 캘리포니아만에 이르는 북태평양의 전 해역에 광범위하게 분포하는 냉수성 해산어류이다(Bergstrom, 2007). 이 종은 자어~치어로 변태과정을 통해 눈이 한쪽으로 측편화되면서, 유안측만 체색을 보유하는 특성을 지니고 있다 (Byun et al., 2007).
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