전 생활사 단계의 보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.)에 대한 쥐치(Stephanolepis cirrhifer)의 포식과 먹이 선호도 실험 Predation, Feeding Preference of Threadsail Filefish Stephanolepis cirrhifer on Different Life Stages of Moon Jellyfish Aurelia aurita s.l. in the Laboratory원문보기
해파리에 대한 쥐치의 포식률을 파악하기 위하여 메두사, 에피라, 폴립 단계의 보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.)를 쥐치(Stephanolepis cirrhifer)에게 공급하고 포식실험을 수행하였다. 모든 크기의 쥐치는 메두사를 적극적으로 포식하였으며, 포식률은 쥐치의 체중과 비례하였다. 평균 습중량 0.5, 1, 2.2 g의 쥐치 치어는 평균 $0.77{\pm}0.51g\;fish^{-1}h^{-1}$을 포식하였으며, 평균 습중량 150, 344 g의 쥐치 성어는 각각 $9.26{\pm}1.61$, $15.89{\pm}3.67g\;fish^{-1}h^{-1}$을 포식하였다. 유생에 있어서도 평균 습중량 3.7 g의 쥐치가 10분 이내에 100개체의 에피라를 포식하였고, 평균 습중량 2.2 g의 쥐치는 단위체중당 $5.73{\pm}0.59$ polyps $g^{-1}$ of fish $h^{-1}$의 폴립을 포식하였다. 반면에 쥐치 성어는 폴립을 포식하지 않았다. 이와 같은 쥐치의 해파리 포식이 현장에서도 가능한지 알아보기 위해 수행된 먹이 선호도 실험에서, 쥐치 성어는 다른 먹이인 굴(약 60%)과 갯지렁이(약 80%)를 주로 포식하였고 메두사 포식은 약 2%에 불과했다. 하지만 쥐치 치어는 다른 먹이인 곤쟁이류와 함께 에피라, 폴립도 포식하였으며, 폴립에 대해서는 지속적인 포식활동을 보였다. 그리고 쥐치 치어는 주변에 다른 먹이가 있어도 보름달물해파리 유생에 대한 포식이 활발했지만, $11^{\circ}C$ 이하에서는 섭식활동을 중지한 실험결과로부터 $11^{\circ}C$ 보다 수온이 낮은 3-4월경에 발생하는 에피라 유생에 대한 현장에서의 포식 가능성은 낮을 것으로 예상할 수 있다. 반면, 폴립의 경우 수온에 관계없이 연중 서식하기 때문에 현장에서 쥐치 치어의 폴립 포식이 가능할 것이다. 따라서 쥐치를 이용하여 보름달물해파리 구제작업을 시행할 경우, 폴립을 대상으로 하여 쥐치 치어를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다.
해파리에 대한 쥐치의 포식률을 파악하기 위하여 메두사, 에피라, 폴립 단계의 보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.)를 쥐치(Stephanolepis cirrhifer)에게 공급하고 포식실험을 수행하였다. 모든 크기의 쥐치는 메두사를 적극적으로 포식하였으며, 포식률은 쥐치의 체중과 비례하였다. 평균 습중량 0.5, 1, 2.2 g의 쥐치 치어는 평균 $0.77{\pm}0.51g\;fish^{-1}h^{-1}$을 포식하였으며, 평균 습중량 150, 344 g의 쥐치 성어는 각각 $9.26{\pm}1.61$, $15.89{\pm}3.67g\;fish^{-1}h^{-1}$을 포식하였다. 유생에 있어서도 평균 습중량 3.7 g의 쥐치가 10분 이내에 100개체의 에피라를 포식하였고, 평균 습중량 2.2 g의 쥐치는 단위체중당 $5.73{\pm}0.59$ polyps $g^{-1}$ of fish $h^{-1}$의 폴립을 포식하였다. 반면에 쥐치 성어는 폴립을 포식하지 않았다. 이와 같은 쥐치의 해파리 포식이 현장에서도 가능한지 알아보기 위해 수행된 먹이 선호도 실험에서, 쥐치 성어는 다른 먹이인 굴(약 60%)과 갯지렁이(약 80%)를 주로 포식하였고 메두사 포식은 약 2%에 불과했다. 하지만 쥐치 치어는 다른 먹이인 곤쟁이류와 함께 에피라, 폴립도 포식하였으며, 폴립에 대해서는 지속적인 포식활동을 보였다. 그리고 쥐치 치어는 주변에 다른 먹이가 있어도 보름달물해파리 유생에 대한 포식이 활발했지만, $11^{\circ}C$ 이하에서는 섭식활동을 중지한 실험결과로부터 $11^{\circ}C$ 보다 수온이 낮은 3-4월경에 발생하는 에피라 유생에 대한 현장에서의 포식 가능성은 낮을 것으로 예상할 수 있다. 반면, 폴립의 경우 수온에 관계없이 연중 서식하기 때문에 현장에서 쥐치 치어의 폴립 포식이 가능할 것이다. 따라서 쥐치를 이용하여 보름달물해파리 구제작업을 시행할 경우, 폴립을 대상으로 하여 쥐치 치어를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다.
To determine the predation rate of threadsail filefish, we conducted feeding experiment of threadsail filefish, Stephanolepis cirrhifer on different life stages (medusae, ephyrae, and polyps) of Aurelia aurita s.l. in the laboratory. All size groups of threadsail filefish actively preyed on moon jel...
To determine the predation rate of threadsail filefish, we conducted feeding experiment of threadsail filefish, Stephanolepis cirrhifer on different life stages (medusae, ephyrae, and polyps) of Aurelia aurita s.l. in the laboratory. All size groups of threadsail filefish actively preyed on moon jellyfish Aurelia aurita s.l. and predation rate was proportional to the wet weight of threadsail filefish. Average wet weight 0.5, 1, 2.2 g of threadsail filefish preyed on average $0.77{\pm}0.51g\;fish^{-1}h^{-1}$ of medusae. Average wet weight 150 and 344 g of threadsail filefish preyed on $9.26{\pm}1.61$ and $15.89{\pm}3.67g\;fish^{-1}h^{-1}$ of medusae respectively. In ephyrae and polyps, average wet weight 3.7 g of juvenile of threadsail filefish preyed on 100 ephyrae within 10 minutes and average wet weight 2.2 g of juvenile of threadsail filefish preyed on $5.73{\pm}0.59$ polyps $g^{-1}$ of fish $h^{-1}$. Whereas adults of threadsail filefish did not prey on polyps. In feeding preference experiments to elucidate whether threadsail filefish prey on moon jellyfish in the sea, adults of threadsail filefish preyed on mostly oysters (ca. 60%) and polychaetes (ca. 80%). Medusae were consumed only 2% of total. However, juvenile of threadsail filefish preyed on ephyrae and polyps as well as mysid shrimps. Besides, polyps were consistently consumed during the experiment. Although juvenile of threadsail filefish consumed all kinds of prey, they ceased feeding at temperatures below $11^{\circ}C$, which suggests that possibility of predation on ephyrae may be very low in the sea because ephyrae are released at low temperatures below $11^{\circ}C$ from March to April. Whereas polyps are inhabitable in all seasons in Korean coastal waters, juvenile of threadsail filefish may prey on polyps in the sea. These results suggest that removing moon jellyfish at polyp stage by using juvenile of threadsail filefish is the most effective way for extermination of moon jellyfish.
To determine the predation rate of threadsail filefish, we conducted feeding experiment of threadsail filefish, Stephanolepis cirrhifer on different life stages (medusae, ephyrae, and polyps) of Aurelia aurita s.l. in the laboratory. All size groups of threadsail filefish actively preyed on moon jellyfish Aurelia aurita s.l. and predation rate was proportional to the wet weight of threadsail filefish. Average wet weight 0.5, 1, 2.2 g of threadsail filefish preyed on average $0.77{\pm}0.51g\;fish^{-1}h^{-1}$ of medusae. Average wet weight 150 and 344 g of threadsail filefish preyed on $9.26{\pm}1.61$ and $15.89{\pm}3.67g\;fish^{-1}h^{-1}$ of medusae respectively. In ephyrae and polyps, average wet weight 3.7 g of juvenile of threadsail filefish preyed on 100 ephyrae within 10 minutes and average wet weight 2.2 g of juvenile of threadsail filefish preyed on $5.73{\pm}0.59$ polyps $g^{-1}$ of fish $h^{-1}$. Whereas adults of threadsail filefish did not prey on polyps. In feeding preference experiments to elucidate whether threadsail filefish prey on moon jellyfish in the sea, adults of threadsail filefish preyed on mostly oysters (ca. 60%) and polychaetes (ca. 80%). Medusae were consumed only 2% of total. However, juvenile of threadsail filefish preyed on ephyrae and polyps as well as mysid shrimps. Besides, polyps were consistently consumed during the experiment. Although juvenile of threadsail filefish consumed all kinds of prey, they ceased feeding at temperatures below $11^{\circ}C$, which suggests that possibility of predation on ephyrae may be very low in the sea because ephyrae are released at low temperatures below $11^{\circ}C$ from March to April. Whereas polyps are inhabitable in all seasons in Korean coastal waters, juvenile of threadsail filefish may prey on polyps in the sea. These results suggest that removing moon jellyfish at polyp stage by using juvenile of threadsail filefish is the most effective way for extermination of moon jellyfish.
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문제 정의
)를 직접 공급하여 포식실험을 수행하였다. 그리고 쥐치의 보름달물해파리 포식이 현장에서도 가능한지 알아보기 위하여 먹이 선호도 실험과 쥐치 치어의 섭식가능 수온 실험도 함께 수행하여 이를 통해 쥐치를 이용한 보름달물해파리 구제 가능성 검토를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
본 연구는 쥐치류의 해파리에 대한 정량적인 포식량을 파악하기 위하여 실험실에서 쥐치(Stephanolepis cirrhifer) 치어와 성어에게 각 생활사 단계(폴립, 에피라, 메두사)로 구분된 보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.)를 직접 공급하여 포식실험을 수행하였다. 그리고 쥐치의 보름달물해파리 포식이 현장에서도 가능한지 알아보기 위하여 먹이 선호도 실험과 쥐치 치어의 섭식가능 수온 실험도 함께 수행하여 이를 통해 쥐치를 이용한 보름달물해파리 구제 가능성 검토를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
쥐치 치어의 섭식활동이 가능한 수온을 파악하기 위하여 약 300 L의 수조에서 전장 4~9 cm 크기의 쥐치 53개체를 사육하였다. 냉각기를 이용하여 수온을 서서히 하강시키면서(18.8°C에서 9.3°C까지 약 0.5°C day-1) 생존률과 유영행동 및 섭식여부를 관찰하였다. 개체 대부분의 움직임이 둔화되며 섭이를 중단하였을 때 다시 수온을 상승시켰다.
또한 수온에 따른 쥐치의 에피라 및 폴립 포식소요시간을 파악하기 위하여 전장 6~9 cm 크기의 쥐치 10개체에게 에피라 100개체와 폴립 100개체를 공급한 후 30분 간격으로 남은 에피라와 폴립을 확인하였다. 에피라와 폴립이 전량 소비된 시간을 기록하였고, 수온범위는 20°C에서 10°C까지 1°C 간격으로 설정하였다.
메두사 포식률(PM, predation rate, g of medusae fish-1 h-1)은 크기가 구분된 쥐치가 들어있는 실험수조에 미리 습중량(WW, g)을 측정한 메두사를 투입하고, 일정시간(T) 경과 후 메두사의 습중량을 측정하여 단위 시간당 섭이된 메두사의 양을 계산하였다(식 1).
에피라(또는 폴립)의 포식률(PE(or PP), predation rate, number of ephyrae(or polyps) fish-1 h-1)은 크기가 구분된 쥐치가 들어있는 실험수조에 총 개체수를 알고 있는 에피라(또는 폴립)를 투입하고, 일정시간(T) 경과 후 남은 에피라(또는 폴립)의 개체수(N)를 파악하여 단위시간당 섭이된 에피라(또는 폴립)의 수를 계산하였다(식 2).
쥐치의 개체수는 수조 용량을 고려하여 크기에 따라 1~10 개체로 수를 달리하여 실험을 수행하였으며, 모든 실험구는 3개의 반복구를 두었고 모두 다른 개체를 이용하였다(Table 1).
대상 데이터
보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.) 메두사는 거제시 주변해역에서 채집한 것을, 에피라와 폴립은 실험실에서 인공부화시킨 것을 이용하였다. 메두사와 에피라(직경 약 5 mm 이하)는 실험수조에 바로 투입하였고, 폴립은 투명한 사각 플라스틱 판(10×10 cm)에 미리 부착시킨 후 판을 그대로 수조바닥이나 벽면에 부착하여 쥐치의 포식이 가능하도록 하였다.
실험은 2010년 8월에 수행하였으며, 실험에 사용된 쥐치(Stephanolepis cirrhifer)는 경상남도 거제시 법동리의 종묘생산장에서 부화된 치어와 인근해역에서 어획되어 사육중인 성어를 크기별로 구분하여 이용하였다(Table 1).
쥐치의 먹이 선호도를 파악하기 위하여 쥐치의 주요 먹이인 굴(Crassostrea gigas), 갯지렁이(Marphysa sanguinea), 곤쟁이류(Mysid shrimp)를 해파리와 함께 제공하였다(Table 1). 굴은 거제시 주변해역에서 채취한 것을 패각을 제거하여 육질만 이용하였고, 갯지렁이와 곤쟁이류는 낚시미끼용으로 판매되는 것을 이용하였다.
데이터처리
쥐치의 습중량과 포식률과의 관계는 non-linear regression test로 검정하였으며, 쥐치의 단위 습중량당 폴립 포식률 차이는 사전 정규성 검정 이후 one way ANOVA test를 수행하였다(SPSS 10.0).
성능/효과
반면, 폴립은 에피라나 메두사와는 달리 수온 변화와는 무관하게 4계절 내내 존재하기 때문에 시기의 제한 없이 쥐치 치어의 섭식 활동만 가능하면 먹이 생물로 이용될 수 있다. 따라서 쥐치를 이용한 보름달물해파리 구제는 폴립 단계를 대상으로 하는 것이 가장 효과적일 것으로 결론지어 진다. 다만, 해양에서의 폴립은 주로 암석의 틈 사이나 기질의 아래쪽 면에 부착되어 있기 때문에(Brewer, 1978; Jeollabuk-do, 2011), 시각적 섭식자인 쥐치 치어들의 폴립 발견이 어려운 문제가 있을 수도 있다(Miyajima, et al.
유생단계에서 무성생식을 하는 보름달물해파리의 생활사적 특성상 쥐치 치어의 에피라와 폴립에 대한 높은 선호도는 중요한 의미를 가진다. 에피라는 직경 3 mm정도의 작은 개체로 발생하지만, 동물플랑크톤을 섭식하면서 불과 수개월 만에 수백 그램(g)의 성체로 성장하고(Uye & Shimauchi, 2005), 폴립은 무성생식을 통해 수백 개의 폴립을 만들어 내며, 각각의 폴립은 평균 20여 개의 에피라를 만들어 내는 것을(MLTM, 2010) 고려하면 유생단계에서의 쥐치 치어의 포식은 향후 메두사 개체군 변동에도 영향을 끼칠 가능성이 있음을 시사한다.
쥐치 성어: 메두사-굴-갯지렁이: 쥐치 성어(평균 습중량: 388.7 g)는 주변에 해파리와 다른 종류의 먹이인 굴과 갯지렁이가 함께 존재할 경우, 다른 종류의 먹이를 더 선호하는 것으로 나타났다(Fig. 5).
쥐치 치어의 해파리 유생(에피라, 폴립)에 대한 먹이 선호도 실험에서 나타난 성어와 상반된 결과는 에피라와 폴립의 크기가 1~5 mm 정도로 쥐치 치어의 입에 적당한 크기이며 폴립의 경우, 기질에 집약적으로 부착되어 있어 먹이탐색을 위한 시간과 노력을 줄일 수 있었기 때문에 선호도가 높았던 것으로 사료된다. 유생단계에서 무성생식을 하는 보름달물해파리의 생활사적 특성상 쥐치 치어의 에피라와 폴립에 대한 높은 선호도는 중요한 의미를 가진다.
쥐치(Stephanolepis cirrhifer)는 성어뿐만 아니라 종묘생산장에서 부화·사육되어 해파리를 경험하지 못한 치어도 보름달물해파리(Aurelia aurita s.l.) 성체(메두사)에 대하여 적극적인 공격행동을 보였다. 그러나 평균 습중량 2.
후속연구
이러한 결과들로부터 실험실 환경에 비해 이용 가능한 먹이가 보다 다양한 현장에서 쥐치에 의한 메두사의 포식은 더욱 낮게 나타날 것으로 추측할 수 있다. 게다가 국지적 대량출현이 빈번한 보름달물해파리에 있어서 쥐치의 포식은 한계가 있을 것으로 여겨진다. 예를 들어, 우리나라의 대표적인 보름달물해파리 대량발생지인 시화호 지역(6월 보름달물해파리 생체량: 246.
그러므로 쥐치 치어를 이용하여 폴립구제를 시행할 경우, 치어의 이탈 방지를 위한 가두리 그물과 같은 추가시설을 이용한 집약적인 구제작업을 통해 단기적인 효과를 얻는 것이 효율적일 것으로 여겨진다. 쥐치는 어획량 감소 이후 최근에는 고급어종으로 자리매김하고 있어 해파리 구제 목적 외에 어류자원 증강의 목적으로도 자원회복이 요구되며, 이를 통해 향후 자연적인 해파리 구제 효과도 기대할 수 있으리라 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
보름달물해파리의 특징은 무엇인가?
l.)는 하나의 생활사에서 유성생식과 무성생식을 함께 행하는 번식능력이 탁월한 동물이다(Arai, 1997). 보름달물해파리는 전세계적으로 가장 흔하게 출현하는 종으로, 우리나라에서도 5~11월경 전 연안에서 부유생활 단계의 성체가 출현한다(NFRDI, 2014).
보름달물해파리의 피해를 막기위한 방안으로는 무엇이 있는가?
여름철 보름달물해파리의 국지적 대량발생은 1990년대 이후 빈번하게 일어나는 현상이며, 수산업에 막대한 피해를 끼치고 있다 (MLTM, 2009). 해파리로 인한 수산업 피해를 저감하기 위하여 선박으로 직접 해파리 수거, 해파리 절단망 이용, 해파리 주의보 발령, 부착유생(polyps) 제거 방안 탐색 등 여러 가지 방안들이 시도되고 있다. 천적생물을 이용하는 방법도 그 중의 하나로 고려되어 여러 지방자치단체에서 어류자원 증강의 목적과 함께 해파리 퇴치의 목적으로도 쥐치류 방류사업을 시행한 예가 있다(부산시, 창원시, 보령시, 경주시 등).
무성생식의 두가지 형태는 무엇인가?
고착생활 단계의 폴립은 연중 서식하며, 이 시기에는 무성생식을 통해 개체수를 늘린다. 무성생식은 두 가지 형태로, 폴립이 같은 폴립을 만들어 내는 것과 폴립이 이십여 개의 부유유생(ephyrae)을 방출하는 방법으로 이루어진다(Arai, 1997). 폴립은 주로 암석이나 수중 구조물 등에 부착하여 서식하며, 우리나라의 경기 시화호 송전탑, 전북 새만금 방조제, 충남 당진시 현대제철 석탄 하역부두, 전남 가막만, 득량만 해역 등지에서 대량서식지가 발견되기도 하였다(Chungcheongnam-do, 2011; Jeollanam-do, 2011; K-water, 2012; Jeollanam-do, 2014).
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