방사선 촬영 기법을 이용한 양서류 신체상태 평가: 골밀도와 먹이 자원 가용성 간의 상관 관계 Assessment of Body Condition in Amphibians Using Radiography: Relationship between Bone Mineral Density and Food Resource Availability원문보기
본 연구에서는 방사선 촬영 기법을 사용하여 국내에 서식하는 무미양서류인 청개구리 (Hyla japonica), 옴개구리(Glandirana rugosa), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus), 황소개구리(Lithobates catesbeianus)의 체성분과 골밀도를 분석하였다. 이중 엑스선 촬영 장치(Dual-energy X-ray absorptiometry)를 사용하여 체성분과 골밀도를 측정하였으며 암수 간 차이와 종 간 차이를 파악하였다. 또한 방사선 촬영 기법을 사용한 신체 상태 평가 방법의 효용성을 확인하기 위해 무미양서류 4종의 먹이자원 가용성을 파악하고 신체상태와의 관계를 확인하였다. 신체를 구성하는 성분인 골, 지방, 제지방 비율과 골밀도는 암수 간 차이가 없었지만 무미양서류 4종 간 차이는 있었다. 골밀도와 먹이자원 가용성은 황소개구리가 가장 높았으며 청개구리가 가장 낮았다. 옴개구리와 참개구리의 먹이자원 가용성은 차이는 없었다. 골밀도와 먹이자원 가용성은 유의미한 상관관계를 가졌으며 먹이 상태를 나타내는 질소 안정동위원소비는 골밀도에 의해서만 변화하는 것을 확인하였다. 기회적 포식자인 무미양서류의 먹이 상태 혹은 자원 가용성이 체성분은 물론 골밀도에 영향을 미칠 수 있다. 개체의 신체 상태를 나타내는 체성분과 골밀도는 무미양서류에서 서식지의 안정성을 평가하는 생태지표로서 사용이 가능할 것으로 보인다.
본 연구에서는 방사선 촬영 기법을 사용하여 국내에 서식하는 무미양서류인 청개구리 (Hyla japonica), 옴개구리(Glandirana rugosa), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus), 황소개구리(Lithobates catesbeianus)의 체성분과 골밀도를 분석하였다. 이중 엑스선 촬영 장치(Dual-energy X-ray absorptiometry)를 사용하여 체성분과 골밀도를 측정하였으며 암수 간 차이와 종 간 차이를 파악하였다. 또한 방사선 촬영 기법을 사용한 신체 상태 평가 방법의 효용성을 확인하기 위해 무미양서류 4종의 먹이자원 가용성을 파악하고 신체상태와의 관계를 확인하였다. 신체를 구성하는 성분인 골, 지방, 제지방 비율과 골밀도는 암수 간 차이가 없었지만 무미양서류 4종 간 차이는 있었다. 골밀도와 먹이자원 가용성은 황소개구리가 가장 높았으며 청개구리가 가장 낮았다. 옴개구리와 참개구리의 먹이자원 가용성은 차이는 없었다. 골밀도와 먹이자원 가용성은 유의미한 상관관계를 가졌으며 먹이 상태를 나타내는 질소 안정동위원소비는 골밀도에 의해서만 변화하는 것을 확인하였다. 기회적 포식자인 무미양서류의 먹이 상태 혹은 자원 가용성이 체성분은 물론 골밀도에 영향을 미칠 수 있다. 개체의 신체 상태를 나타내는 체성분과 골밀도는 무미양서류에서 서식지의 안정성을 평가하는 생태지표로서 사용이 가능할 것으로 보인다.
We measured the body composition, including bone mineral density (BMD) and food resource availability using dual energy X-ray absorptiometry and the carbon and nitrogen stable isotope ratios of body condition of 4 anuran species(Hyla japonica, Glandirana rugosa, Pelophylax nigromaculatus, Lithobates...
We measured the body composition, including bone mineral density (BMD) and food resource availability using dual energy X-ray absorptiometry and the carbon and nitrogen stable isotope ratios of body condition of 4 anuran species(Hyla japonica, Glandirana rugosa, Pelophylax nigromaculatus, Lithobates catesbeianus) in South Korea. Additionally, the carbon and nitrogen stable isotope ratios were employed to determine the food resource availability of anurans. We figured out the relationship between the body composition, including BMDs and food resource availability. The body composition and BMDs did not differ between male and female while there was difference among the species. Food resource availability and BMDs were the highest in L. catesbeianus, the lowest in H. japonica. BMDs tended to increase with higher food resource availability. Body composition and BMDs, which represent the body condition of an individual, can be used as an ecological indicator to assess the stability of the habitat of anurans.
We measured the body composition, including bone mineral density (BMD) and food resource availability using dual energy X-ray absorptiometry and the carbon and nitrogen stable isotope ratios of body condition of 4 anuran species(Hyla japonica, Glandirana rugosa, Pelophylax nigromaculatus, Lithobates catesbeianus) in South Korea. Additionally, the carbon and nitrogen stable isotope ratios were employed to determine the food resource availability of anurans. We figured out the relationship between the body composition, including BMDs and food resource availability. The body composition and BMDs did not differ between male and female while there was difference among the species. Food resource availability and BMDs were the highest in L. catesbeianus, the lowest in H. japonica. BMDs tended to increase with higher food resource availability. Body composition and BMDs, which represent the body condition of an individual, can be used as an ecological indicator to assess the stability of the habitat of anurans.
, 2009). 본 연구에서는 먹이 상태를 평가할 수 있는 탄소와 질소 안정동위원소를 분석(Stable Isotope Analysis)하여 신체상태와의 관계를 파악해 신체 상태 평가 방법으로서의 방사선 촬영 기법의 효용성을 검증하였다.
제안 방법
본 연구에서는 방사선 촬영기법을 이용하여 야생 무미양서류들 개체의 신체 및 영양 상태를 파악했다. 국내외 방사선 촬영기법을 적용하여 무미양서류의 신체상태를 조사한 사례가 많지 않아 본 연구에서는 우선 국내에 널리 분포하는 무미양서류인 청개구리(Hyla japonica), 옴개구리(Glandirana rugosa), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus), 황소개구리(Lithobates catesbeianus)의 체성분(골, 지방, 제지방)과 골밀도를 확인했다. 체성분들은 물질의 저장소 역할뿐만 아니라 영양소의 구조적 안정성, 신진대사 및 물질 운반에 도움을 주기도 한다(Bentley, 1984; Venesky et al.
본 연구에서는 국내에 광역분포하는 4종의 무미양서류를 대상으로 방사선 조사를 실시하여 각 종의 체성분과 골밀도를 이용하여 신체상태를 평가하였다. 또한 안정동위원소를 기반으로 먹이자원 가용성을 파악하여 신체상태와 먹이 자원 가용성 간의 상호관계를 파악하였다.
본 연구에서는 방사선 촬영기법을 이용하여 야생 무미양서류들 개체의 신체 및 영양 상태를 파악했다. 국내외 방사선 촬영기법을 적용하여 무미양서류의 신체상태를 조사한 사례가 많지 않아 본 연구에서는 우선 국내에 널리 분포하는 무미양서류인 청개구리(Hyla japonica), 옴개구리(Glandirana rugosa), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus), 황소개구리(Lithobates catesbeianus)의 체성분(골, 지방, 제지방)과 골밀도를 확인했다.
대상 데이터
catesbeianus)를 충청남도 공주시와 세종특별자치시 일원에서 채집하였다. 서식지 환경(수심, 식생, 수질, 지리적 위치 등)에 따른 신체 상태의 영향을 배제하기 위해 4종이 모두 서식하는 8개 지점을 선정하여 무미양서류를 채집하였다. 채집 개체 중 2차 성 분화가 진행되지 않은 미성숙 개체는 제외하였다.
논(수답)이나 연못과 같이 정수성 습지를 선호하는 무미양서류 중 국내 법정 보호종이 아닌 청개구리(H. japonica), 옴개구리(G. rugosa), 참개구리(P. nigromaculatus), 황소개구리(L. catesbeianus)를 충청남도 공주시와 세종특별자치시 일원에서 채집하였다. 서식지 환경(수심, 식생, 수질, 지리적 위치 등)에 따른 신체 상태의 영향을 배제하기 위해 4종이 모두 서식하는 8개 지점을 선정하여 무미양서류를 채집하였다.
채집 개체 중 2차 성 분화가 진행되지 않은 미성숙 개체는 제외하였다. 방사선 조사와 안정동위원소 분석에는 청개구리와 옴개구리, 참개구리는 각각 8개체(암수 각 4개체)이며 황소개구리는 6개체(암수 각 3개체)를 사용 하였다.
데이터처리
) 차이는 이원배치분산분석 (Two way ANOVA test)을 사용하여 확인하였다. 4종의 무미양서류에서 탄소 및 질소 안정동위원소비의 차이를 파악하기 위해 일원배치분산분석(One way ANOVA test)을 사용하였다. 유의한 차이가 나는 분산에 대해서는 Tukey 사후 검정을 실시하였다.
유의한 차이가 나는 분산에 대해서는 Tukey 사후 검정을 실시하였다. 또한 골밀도와 먹이 자원 이용 가용성의 상관관계를 파악하기 위해 피어슨 상관 분석(Pearson correlation analysis)을 사용하였다. 통계 분석은 GraphPad Prism (Version 7.
종과 암수 간 각 체성분(BMC, Fat, Lean) 비율(%)과 골밀도 (BMD: g cm-2) 차이는 이원배치분산분석 (Two way ANOVA test)을 사용하여 확인하였다. 4종의 무미양서류에서 탄소 및 질소 안정동위원소비의 차이를 파악하기 위해 일원배치분산분석(One way ANOVA test)을 사용하였다.
이론/모형
이 두 동위원소비의 넓이는 사용 가능한 먹이원의 범위와 영양 단계 내에서 섭식 가능한 먹이의 범위를 의미한다. 골밀도와 먹이자원 가용성 간의 상관성 분석에는 표본의 편중을 줄인 뒤 계산된 영역인(Melody et al., 2016) SEAc를 이용했다.
방사선 촬영 기법 중 하나인 이중 엑스선 촬영 장치(Dual energy X-ray absorptiometry, InAlyzer, Medikors)를 사용하여 실제 에너지 저장 상태를 나타낼 수 있는 체성분과 골 밀도(Bone mineral density; BMD: g cm-2)를 측정하였다 (Fig. 1a). 또한 방사선 촬영을 통해 획득한 골 이미지에서 각 개체의 골 질환인 골절, 골 기형의 유무를 확인하였다(Fig.
또한 골밀도와 먹이 자원 이용 가용성의 상관관계를 파악하기 위해 피어슨 상관 분석(Pearson correlation analysis)을 사용하였다. 통계 분석은 GraphPad Prism (Version 7.00, GraphPad Software, San Diego, USA)과 PAST (Hammer et al., 2001) 소프트웨어를 이용하였다.
성능/효과
골밀도에 영향을 줄 수 있는 체성분 구성요소들과 질소 안정동위원소 간의 상관관계 분석을 통해 골밀도가 먹이의 상태를 나타낼 수 있는 질소 안정동위원소와 유의미한 상관관계(Pearson’s r=0.744, p<0.05)를 가지는 것을 확인하였다(Fig. 4a). 체성분 함량 비율 간에 나타나는 상관관계는 비율로 산출한 값이기 때문에 한 구성요소의 증감에 따라 변화하는 것을 보였다.
본 연구에서 무미양서류 4종의 체성분과 골밀도는 암수간 서로 차이가 없었다. 이는 체성분과 골밀도에 영향을 미칠 수 있는 활동성이나 먹이 구성, 먹이 자원 가용성이 암수간 서로 차이가 없기 때문으로 생각된다(Hirai and Matsui, 2000).
후속연구
방사선 촬영을 통해 확인할 수 있는 체성분과 골밀도는종 간의 유의미한 차이를 바탕으로 개체 또는 개체군 단위에서의 건강상태를 파악할 수 있는 지표로 준용할 수 있을 것으로 보인다. 특히 먹이원의 다양성을 기초로 서식지 안정성을 평가하는 데도 활용이 가능해 보인다.
특히 먹이원의 다양성을 기초로 서식지 안정성을 평가하는 데도 활용이 가능해 보인다. 이를 위해서는 각 종별 체성분과 골밀도의 기준 범위(Reference interval) 를 설정하는 연구가 수반되어야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
무미양서류를 채집할 때 방사선 조사와 안정동위원소 분석을 위해 각각 몇 개체를 사용하였는가?
채집 개체 중 2차 성 분화가 진행되지 않은 미성숙 개체는 제외하였다. 방사선 조사와 안정동위원소 분석에는 청개구리와 옴개구리, 참개구리는 각각 8개체(암수 각 4개체)이며 황소개구리는 6개체(암수 각 3개체)를 사용 하였다.
방사선 촬영 기법을 사용하여 양서류의 무엇을 분석하였는가?
본 연구에서는 방사선 촬영 기법을 사용하여 국내에 서식하는 무미양서류인 청개구리 (Hyla japonica), 옴개구리(Glandirana rugosa), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus), 황소개구리(Lithobates catesbeianus)의 체성분과 골밀도를 분석하였다. 이중 엑스선 촬영 장치(Dual-energy X-ray absorptiometry)를 사용하여 체성분과 골밀도를 측정하였으며 암수 간 차이와 종 간 차이를 파악하였다.
방사선 촬영 기법을 사용한 신체 상태 평가 방법의 효용성을 확인하기 위해 무엇을 파악하였는가?
이중 엑스선 촬영 장치(Dual-energy X-ray absorptiometry)를 사용하여 체성분과 골밀도를 측정하였으며 암수 간 차이와 종 간 차이를 파악하였다. 또한 방사선 촬영 기법을 사용한 신체 상태 평가 방법의 효용성을 확인하기 위해 무미양서류 4종의 먹이자원 가용성을 파악하고 신체상태와의 관계를 확인하였다. 신체를 구성하는 성분인 골, 지방, 제지방 비율과 골밀도는 암수 간 차이가 없었지만 무미양서류 4종 간 차이는 있었다.
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