[논문]명태 초기 생활사에 고수온이 미치는 영향

유해균; 변순규; 야마모토준; 사쿠라이야스노리

doi:10.7837/kosomes.2015.21.4.339

명태 초기 생활사에 고수온이 미치는 영향
The Effect of Warmer Water Temperature of Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus) Larvae 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.21 no.4 = no.69, 2015년, pp.339 - 346

유해균 (동해수산연구소 해역산업과) , 변순규 (동해수산연구소 해역산업과) , 야마모토준 (북해도대학 북방생물권필드과학센터) , 사쿠라이야스노리 (북해도대학대학원 수산과학원)

초록
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고수온이 명태 부화자어에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위하여, 수온별 사망률과 부화 4일 후까지의 유영행동을 알아보았다. 실험 수조는 ${\O}10cm{\times}h85cm$ 실린더형 실험수조로 상층과 하층의 수온을 독립적으로 조절하여 작은 규모의 수온약층이 형성되도록 하였다. 실험에 사용한 자어는 친어를 실내사육을 통해 자연산란한 수정란을 부화시켜서 사용하였다. 사망률 실험에는 $3.1^{\circ}C$에서 $9.7^{\circ}C$까지 4개의 수온 범위에서 실시하였다. 50 % 사망까지의 일수는 $3.1^{\circ}C$에서 18.7일, $9.7^{\circ}C$에서 10.3일로 수온이 높아질수록 짧아졌고, $5.1^{\circ}C$에서는 17.9일로 $3.1^{\circ}C$와 유사하였다. 고수온에 대한 부화 자어의 유영 행동은 성장함에 따라 상층 수온이 올라가면 수온약층 부근으로 분포 위치를 바꾸었다. 부화 2일 후 부터 상층의 고수온을 회피하는 경향을 보여주었으며, 부화 3일 후 부터 뚜렷하게 상층의 고수온을 회피하였다. 이 결과는 산란장의 표층 수온이 상승하면 부화 자어에 부정적인 영향을 미칠 것을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

We examined the effect of warm temperature on the survival of larvae of walleye pollock and on their swimming behavior during the four days of post-hatch. Observations were conducted on larvae in Petri dishes and in 85 cm tall, cylindrical tanks that had a warmer upper layer and cooler lower layer separated by a small thermocline. Mortality was carried out in four temperature ranges from $3.1^{\circ}C$ to $9.7^{\circ}C$. The number of days to 50 % mortality ($D_{50}$) was longest (18.7 days) at $3.1^{\circ}C$ and decreased with increasing temperature to 10.3 days at $9.7^{\circ}C$. And $D_{50}$ were similar level to that at temperature 3.1 and $5.1^{\circ}C$(17.9 days). Larval responses to warmer temperatures varied depending on developmental stages. 2dph larvae changed the distribution to the thermocline of the water column. And, 3dph larvae had a ability for escaping from the unfavourable warmer temperature. These results suggest that the warmer water negatively affects the larval survival.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 표층 수온의 상승이 명태 부화자어의 생존에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위해 부화 자어의 각 수온별 사망률과 수온약층의 형성이 가능한 실험수조를 사용하여 고수온에 대한 부화자어의 유영행동을 알아보았다.

가설 설정

1) 수온 변화는 생활사 초기 과정을 표층에서 부유 생활하며 보내는 명태 부화 자어의 생존에도 영향을 미칠 것이다.
이 수온 범위는 산란장의 표층 수온이 상승하였을 때를 가정한 것이다.

제안 방법

실험 진행 순서는 다음과 같다. (1) 먼저 상층과 하층을 사육 수온인 5℃로 설정된 실험 수조에 자어 10마리를 수조의 상층부로부터 투입하였다. (2) Exp.
(3) 수조 내 자어의 분포위치를 5 cm 간격으로 관찰하여 매 30분마다 9시간 동안 기록하였다.
각 수온에서 부화한 자어는 부화일에 20개체씩 샤알레(diameter 60 mm, depth 12 mm)에 넣어 0℃에서 10℃까지 6개의 수온(0.0, 1.5, 3.0, 5.0, 7.5, 10.0℃)으로 나눠 담았다. 각 수온별 1,000 개체(20 larvae × 5 petri dishes × 10 batches)를 사용하였다.
내부 수조에는 5개의 수온 데이터로거(Onset HOBO® UA-002-64)를 높이 5, 35, 40, 45, 70 cm에 설치하여 10분마다 수온을 기록하였다.
실험에 사용한 자어는 5℃에서 부화시켜 부화 직후부터 4일째까지 자어의 고수온에 대한 유영행동을 알아보았다. 대조군 실험(Exp. 1)에서는 수온의 변화 없이 사육 수온인 5로 설정하였고, 수온 변화 실험(실험군, Exp. 2)에서는 상층과 하층을 각각 15.0℃, 1.5℃로 설정하였다. 이 수온 범위는 산란장의 표층 수온이 상승하였을 때를 가정한 것이다.
매일 사망개체를 계수 및 제거하고, 여과해수로 환수하였다. 저수온 구간인 0℃와 1.
모든 실험에 사용한 자어는 Macromax MVC-DU camera(GOKO, Japan)를 부착한 스테레오 현미경(Nikon SMZ1500, Nikon, Japan)을 사용하여 사진 촬영 하였으며, 이미지 분석 소프트웨어(Macromax GOKO Measure; GOKO Camera, Japan)를 사용하여 분석하였다.
본 실험에서는 최적수온 2-7℃(Nakatani and Maeda, 1984)를 기준으로 0℃와 1.5℃를 저수온, 10.0-15.0℃를 고수온으로 하였다.
본 연구에서는 명태 산란장의 표층 수온이 상승하였을 때 수온별 사망률 실험과 실험수조에 고수온(상층)과 저수온(하층)을 설정하여 부화 일 수별 유영행동을 분석하였다.
사육 기간 동안 인큐베이터 내에는 수온 데이터 로거(Onset HOBO® UA-002-64)를 설치하여 30분마다 수온을 기록하였으며, 광(빛)주기는 12시간 주기로 밤과 낮으로 구분하여 설정하였다.
실험에 사용한 자어는 5℃에서 부화시켜 부화 직후부터 4일째까지 자어의 고수온에 대한 유영행동을 알아보았다. 대조군 실험(Exp.
실험 종료 후, 실험 수조내 자어와 해수는 모두 제거하였고, 다음 실험을 위해 새로운 여과해수를 채우고 5 로 설정하였다. 실험은 전체 4반복 하였다.
자어의 연직분포의 통계분석을 위해 실험 수조를 높이 0-5 cm (bottom), 6-35 (deep), 36-45 cm (thermocline), 46-70 cm (shallow), 71-75 cm (surface)의 5개의 층으로 구분하였다.

대상 데이터

각 수온별 1,000 개체(20 larvae × 5 petri dishes × 10 batches)를 사용하였다.
실험에 사용한 부화 자어는 2011년과 2012년 1월 중순에 일본 북해도 훈카만 입구에서 낚시로 어획한 친어를 북해도 대학내 10톤 규모의 순환 여과식 실내수조에서 사육하여 자연 산란한 수정란을 부화시켜 사용하였다.
이 실험수조 시스템은 내부 수조의 직경이 10 cm, 높이가 85 cm의 아크릴 원주형이고, 외부 수조는 35 × 17.5 × 80 cm의 아크릴 사각 수조의 이중구조로 되어있다.

데이터처리

상층과 하층의 수온이 안정이 된 후(약 4-9시간까지), 각 층의 자어 분포에 대한 통계 처리는 카이제곱 검정(Chi-square test)으로 실시하였고, 유의성이 있는 경우 Ryan's method (Ryan, 1960)를 사용하여 다중비교를 실시하였다.

이론/모형

명태의 초기 생활사에 미치는 수온의 영향을 알아보기 위해 수온약층을 형성할 수 있는 실험수조를 사용하였다(Yoo et al., 2014).

성능/효과

본 실험 결과에서는 표층 수온이 상승하면, 성장함에 따라 고수온을 피할 수 있는 유영 능력이 생기는 것을 알 수 있었다.
본 실험에서는 저수온 데이터를 사용할 수 없어, 3℃미만 수온의 생존율은 판단할 수가 없었다.
본 연구의 주요 내용에 대한 결론은 먼저 부화 자어의 생존율은 저수온(3.1℃)에서 고수온(9.7℃)으로 갈수록 낮아졌으며, 15℃의 수온에서는 생존이 어려웠다. 그 다음, 5℃에서 부화한 자어는 부화 3일 후부터 상층 15℃의 고수온과 하층 1.

후속연구

향후, 조금 더 세분화된 수온으로 구분하여 자치어는 물론 미성어까지 성장 단계별 수온에 대한 반응을 알아볼 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양에서 수온의 증가가 영향을 미치는 요소는 무엇인가?	해양환경 변화를 일으키는 물리적인 요소 중의 하나인 수온의 변화는 식물 플랑크톤과 같은 저차 생태계에서 어류 등의 고차 생태계에 이르기까지 영향을 줄 것이다. 해양에서 수온의 증가는 어류의 초기 생활사 및 주기, 종의 분포 지역, 수심 등에 영향을 미친다(Doney et al., 2012; Brierley and Kingsford, 2009; Perry et al.
	명태의 분포지는 어디인가?	명태, Gadus chalcogrammus는 한국 동해안 중부지역에서 부터 중앙 켈리포니아까지 북태평양과 인접한 해역에 널리 분포하고 있으며, 상업적으로 유용한 어종이다. 명태는 저서성 어종으로 수심 30 m에서 500 m 깊이에 분포하고, 주야 연직 회유를 하며, 가끔은 표층에 도달하기도 한다(Cohen et al.
	Gadus chalcogrammus가 분포하는 수심은 얼마인가?	명태, Gadus chalcogrammus는 한국 동해안 중부지역에서 부터 중앙 켈리포니아까지 북태평양과 인접한 해역에 널리 분포하고 있으며, 상업적으로 유용한 어종이다. 명태는 저서성 어종으로 수심 30 m에서 500 m 깊이에 분포하고, 주야 연직 회유를 하며, 가끔은 표층에 도달하기도 한다(Cohen et al., 1990).

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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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