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문제 정의
- 따라서 본 연구는 우리나라의 대표적인 어류 산란장 및 성육장인 낙동강 하구역에 출현한 문절망둑 자치어의 주요 먹이 생물을 파악하고, 발생단계에 따른 먹이변화와 일주기 섭식생태 (diel feeding pattern)를 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 그리고 먹이생물의 부피를 측정하기 위하여 먹이생물 종류에 관계없이 원기둥으로 가정한 뒤 장축은 높이, 단축은 밑면의 반지름을 구하는데 이용하였고, 원기둥 부피 식인 \(v=πr^2*h\) 이용해 먹이 생물의 체적을 구하였다.
- 그리고 일주기에 따른 문절망둑의 섭식특성 변화를 알아보기 위하여 가장 많은 개체가 채집된 2011년 3월에 출현한 문절망둑 자치어를 대상으로 시간대별 섭식률과 평균 먹이생물 개체수를 분석하였다.
- 또한 먹이생물을 얼마나 다양하게 먹고 있는가를 파악하기 위하여 섭식 폭 지수 (dietary breadth index) Bi를 구하였다(Park et al., 2007; Huh et al., 2008).
- 먹이생물은 종류별로 개체수를 계수한 뒤, 먹이생물 크기에 따라 소형 먹이생물은 17 μm, 대형 먹이생물은 68 μm 단위로 먹이생물의 장축과 단축을 측정하였다.
- 본 연구에서 문절망둑 자치어는 발생단계에 따라 3개의 크기그룹으로 나누어 먹이생물의 개체수를 기준으로 위내용물의 조성 변화를 조사하였다 (Fig. 4).
- 섭식된 먹이생물의 상대중요성지수 (index of relative impor tance, IRI)는 Pinkas et al. (1971)의 식을 이용하여 다음과 같이 구하였으나, 먹이생물의 중량비 (%W) 대신 부피비 (%V)를 이용하였으며, 결과 값은 백분율로 환산하여 상대중요성지수비 (%IRI)를 구하였다.
- 성장에 따른 먹이생물의 변화를 알아보기 위하여 문절망둑 자치어의 시료를 발달단계에 따라 전기자어 (Preflexion: < 7 mmNL), 중기자어 (Flexion: 7~9 mmNL), 후기자어 (Postflexion: >9 mmNL)로 나누어 먹이조성을 조사하였고, 척색장과 섭식된 먹이생물 크기 (단축) 사이의 관계는 선형회귀분석을 실시하였다.
- 채집된 표본은 5% 중성 포르말린으로 고정한 뒤, 실험실에서 70% 에탄올로 치환하였다. 이후 문절망둑 자치어를 분리한 뒤, 척색장 (notochord length: NL)을 0.1 mm까지 측정하여 해부현미경 (Olympus SZ40) 하에서 위장을 분리하였다. 장내용 물은 쌍안실체현미경 (Olympus CH2)을 이용하여 먹이 종류별로 구분하였고, 출현량이 많은 먹이생물은 가능한 속 (genus) 수준까지 동정하였으며, 그 외 먹이생물은 그보다 상위 분류 단계까지만 동정하였다.
- 장내용물의 분석 결과는 각 먹이생물에 대한 출현빈도 (fre quency of occurrence), 먹이생물의 개체수비와 부피비로 나타내었으며, 출현빈도는 다음과 같이 구하였다.
대상 데이터
- 낙동강 하구역에 서식하는 문절망둑 자치어의 식성을 밝히기 위해 2011년 2월부터 4월까지 RN80 네트를 이용하여 채집 하였고, 그 중 260개체를 해부현미경을 이용하여 장내용물 분석을 실시하였다. 분석결과 문절망둑 자치어는 요각류와 유종 섬모충류를 주로 섭식하였고, 그 외에도 갯지렁이 유생, 거구목 (편형동물), 이매패류 유생, 윤충류, 따개비 유생, 규조류 등을 섭식하였다.
- 본 연구에서 문절망둑 자치어의 식성 분석을 위하여 사용된 시료는 총 260개체로, 4월에 55개체로 가장 적었고, 3월에 140개체로 가장 많았다. 문절망둑 자치어의 척색장 분포는, 2월에는 5.
- 시료는 RN80 네트 (망구: 80 cm, 망목: 330 μm)를 이용하여 수심 1~2 m에서 약 2.5 kn로 10분간 수평 채집을 실시하였고, 정량적 분석을 위하여 네트 입구에 유량계(Hydro-Bios Model 438 110)를 부착하였다.
- 식성 연구에 사용된 문절망둑 자치어의 시료는 2011년 2월부터 4월까지 매월 소조기에 채집하였으며, 수심이 5 m 이하의 비교적 얕은 낙동강 하구역 안쪽에 위치한 정점에서 오전 9시부터 익일 오전 6시까지 3시간 간격 (낮 12시는 채집 제외, 7회/일 채집)으로 채집하였다 (Fig. 1). 일주기 섭식생태 파악을 위한 시료는 가장 많은 개체가 채집된 2011년 3월에 채집한 시료를 이용하였다.
- 1). 일주기 섭식생태 파악을 위한 시료는 가장 많은 개체가 채집된 2011년 3월에 채집한 시료를 이용하였다. 시료는 RN80 네트 (망구: 80 cm, 망목: 330 μm)를 이용하여 수심 1~2 m에서 약 2.
- 채집된 표본은 5% 중성 포르말린으로 고정한 뒤, 실험실에서 70% 에탄올로 치환하였다. 이후 문절망둑 자치어를 분리한 뒤, 척색장 (notochord length: NL)을 0.
데이터처리
- 성장에 따른 먹이생물의 변화를 알아보기 위하여 문절망둑 자치어의 시료를 발달단계에 따라 전기자어 (Preflexion: < 7 mmNL), 중기자어 (Flexion: 7~9 mmNL), 후기자어 (Postflexion: >9 mmNL)로 나누어 먹이조성을 조사하였고, 척색장과 섭식된 먹이생물 크기 (단축) 사이의 관계는 선형회귀분석을 실시하였다. 그리고 성장에 따른 먹이섭식 특성 파악을 위하여 발생단계별 개체 당 먹이의 평균 개체수 (mean number of preys per gut, mN/GUT)와 부피 (mean volume of prey per gut, mV/GUT)를 구하였으며, 분산분석 (analysis of variance, ANOVA)을 이용하여 유의성 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 장내용 물은 쌍안실체현미경 (Olympus CH2)을 이용하여 먹이 종류별로 구분하였고, 출현량이 많은 먹이생물은 가능한 속 (genus) 수준까지 동정하였으며, 그 외 먹이생물은 그보다 상위 분류 단계까지만 동정하였다. 먹이생물의 동정에는 Yamaji (1984), Cho (1993), Yoo (1995) 등을 참고하였다.
성능/효과
- 유종섬모충류 중에서 Tintinnopsis spp.가 출현빈도 37.1%, 개체수비 22.0%, 부피비 2.1%를 보여 상대중요도지수 893.9로 가장 중요한 먹이생 물이었으며, Favella ehrenbergii가 출현빈도 23.8%, 개체수비 9.5%, 부피비 4.8%로 상대중요성지수 339.3을 나타내 그 다음 으로 중요한 먹이생물이었다.
- 가장 작은 크기군인 전기자어 단계에서는 유종섬모충류가 전체 먹이생물 개체수의 58.6%를 차지하여 가장 많이 섭식되었다. 그 다음으로 요각류가 25.
- 3%로 가장 우점하였다. 그 다음으로 요각류가 27.9%로이전 크기군에 비해 크게 감소한 개체수비를 보였고, 유종섬 모충류 역시 크게 감소하여 4.5%를 차지하였다. 그 외에 기타 먹이생물이 11.
- 그 외에 편형동물인 거구목 (Macrostomida)와 이매패류 (Bivalvia), 윤충류 (Rotifera), 만각류 (Cirripedia), 규조류 (Baci llariophyceae), 이매패류 (Bivalvia) 및 미동정 먹이생물이 발견 되었으나 상대중요성지수 1.0% 미만으로 먹이생물 중 차지하는 비중은 매우 적었다.
- 먹이를 섭식한 105개체의 위내용물 분석 결과 (Table 2), 문절망둑 자치어가 가장 선호한 먹이생물은 출현빈도 56.2%, 개체수비 46.0%, 부피비 82.3%를 보여 상대중요성지수비 74.5%를 차지한 요각류 (Copepoda)로 나타났다. 요각류 중에서 출현빈도 28.
- 본 연구에서도 문절망둑 자치어는 섭식 초기에 소형의 유종섬모충류를 주로 섭식하다가 성장함에 따라 요각류로 먹이전환을 하였고, 후기자어에 이르러 서는 다시 갯지렁이류를 주로 섭식하였다. 먹이생물의 평균크기도 발생단계에 따라 점차 증가하였고, 개체 당 먹이생물 개수와 부피 모두 증가하는 경향을 보였는데, 이러한 섭식전략을 통해 성장하면서 필요한 에너지 요구량을 충족시키는 것으로 보인다.
- 분석결과 문절망둑 자치어는 요각류와 유종 섬모충류를 주로 섭식하였고, 그 외에도 갯지렁이 유생, 거구목 (편형동물), 이매패류 유생, 윤충류, 따개비 유생, 규조류 등을 섭식하였다. 문절망둑 자치어는 시간대별로 다른 섭식강도를 보였는데, 18~19시 사이에 가장 높은 섭식참여율 보였고, 개체당 먹이생물 개체수는 18~01시까지 높은 수준을 유지하였다. 성장에 따른 문절망둑 자치어의 식성변화를 평가하기 위해 발생단계 (3단계: 전기, 중기, 후기자어) 별로 먹이생물을 분석한 결과, 전기자어 시기에는 유종섬모충류를 주로 섭식하였고, 중기자어기에는 요각류, 후기자어 시기에는 갯지렁이 유생을 주로 섭식하였다.
- 성장에 따른 문절망둑 자치어의 식성변화를 평가하기 위해 발생단계 (3단계: 전기, 중기, 후기자어) 별로 먹이생물을 분석한 결과, 전기자어 시기에는 유종섬모충류를 주로 섭식하였고, 중기자어기에는 요각류, 후기자어 시기에는 갯지렁이 유생을 주로 섭식하였다. 문절망둑 자치어의 먹이생물의 평균크 기는 성장에 따라 유의하게 증가하였고, 개체당 평균먹이생물 평균 개체수와 평균 부피도 증가하는 경향을 보였다. 먹이생 물의 다양성을 나타내는 먹이 섭식 폭 지수는 중기자어 시기 까지는 증가하다가 후기자어에 들어 급격히 감소하였다.
- 문절망둑 자치어의 발생단계별 평균 먹이생물 개체수 (mN/ GUT)와 평균 먹이생물 부피 (mV/GUT) 모두 전기자어에서 후기자어로 성장하면서 증가하는 경향을 보였으나 (Fig. 6), 통계적으로는 개체 당 먹이생물의 평균부피만 유의하게 중가하는 결과를 보였다 (ANOVA, F2,102=10.284, P<0.05).
- 4%였다 (Table 1). 발생단계 별 섭식률은 전기자어의 경우 33.8%로 가장 낮았으며, 후기자어는 51.9%로 성장에 따라 섭식참여율은 증가하였다.
- , 2006). 본 연구에서 문절망둑 자치어는 18~19 h에 최고 섭식률을 보였고, 먹이생물 개체수도 평균 9.0개체로 24~01 h 다음으로 많은 평균 개체수를 보여 가장 활발히 섭식 하는 시간대임을 추측할 수 있다. 이후 자정까지 섭식률은 감소하였으나, 평균 먹이생물 개체수는 다른 시간대에 비해 높게 나타나 야간에 활발히 섭식하는 경향을 보였다.
- 본 연구에서 문절망둑 자치어는 섭식참여율이 40.4%로 낮았고, 전기자어의 섭식참여율은 33.8%로 매우 낮았고, 후기자어에 이르러서도 51.9%로 비교적 낮은 섭식참여율을 보였다. 섭식참여율이 낮게 나타나는 경우는 몇 가지 이유가 있겠지만, 일반적으로 소화되었거나 (Ellertsen et al.
- 본 연구에서 문절망둑 자치어의 가장 중요한 먹이생물은 요각류였다. 자치어의 먹이원으로서의 요각류의 중요성은 이미 많은 선행연구에서 보고된 바 있는데 (e.
- 낙동강 하구역에 서식하는 문절망둑 자치어의 식성을 밝히기 위해 2011년 2월부터 4월까지 RN80 네트를 이용하여 채집 하였고, 그 중 260개체를 해부현미경을 이용하여 장내용물 분석을 실시하였다. 분석결과 문절망둑 자치어는 요각류와 유종 섬모충류를 주로 섭식하였고, 그 외에도 갯지렁이 유생, 거구목 (편형동물), 이매패류 유생, 윤충류, 따개비 유생, 규조류 등을 섭식하였다. 문절망둑 자치어는 시간대별로 다른 섭식강도를 보였는데, 18~19시 사이에 가장 높은 섭식참여율 보였고, 개체당 먹이생물 개체수는 18~01시까지 높은 수준을 유지하였다.
- 섭식된 먹이생물의 크기를 살펴보면 (Fig. 5), 전기자어의 평균 먹이생물 크기가 100.4 μm이었으며, 중기자어의 경우 111.5 μm로 크기 차이가 거의 없었고, 후기자어의 평균 먹이 생물 크기는 142.1 μm로 증가하였으며, 자치어의 발생단계에따라 섭식된 먹이생물의 크기 역시 통계적으로 유의한 크기의 증가를 보였다 (F2,209=4.390, P<0.05).
- 문절망둑 자치어는 시간대별로 다른 섭식강도를 보였는데, 18~19시 사이에 가장 높은 섭식참여율 보였고, 개체당 먹이생물 개체수는 18~01시까지 높은 수준을 유지하였다. 성장에 따른 문절망둑 자치어의 식성변화를 평가하기 위해 발생단계 (3단계: 전기, 중기, 후기자어) 별로 먹이생물을 분석한 결과, 전기자어 시기에는 유종섬모충류를 주로 섭식하였고, 중기자어기에는 요각류, 후기자어 시기에는 갯지렁이 유생을 주로 섭식하였다. 문절망둑 자치어의 먹이생물의 평균크 기는 성장에 따라 유의하게 증가하였고, 개체당 평균먹이생물 평균 개체수와 평균 부피도 증가하는 경향을 보였다.
- 위내용물을 분석한 260개체 중 먹이를 섭식한 문절망둑 자치어는 105개체로 섭식참여율은 40.4%였다 (Table 1). 발생단계 별 섭식률은 전기자어의 경우 33.
- 유종섬모충류 다음으로 중요한 먹이생물은 출현빈도 7.6%, 개체수비 11.1%, 부피비 2.0%를 차지하여 상대중요성지수비 1.0%를 보인 갯지렁이류 (Polychaeta)이었고, 모두 부유성 유생 단계의 개체였다.
- 0개체로 급격히 증가하였고. 이후 24~01 h에 10.5개체로 정점을 보인 이후 평균 먹이생물 개체수는 급격히 감소하여, 06~07 h에 1.0개체로 가장 적은 개체수를 보였다.
- 0개체로 24~01 h 다음으로 많은 평균 개체수를 보여 가장 활발히 섭식 하는 시간대임을 추측할 수 있다. 이후 자정까지 섭식률은 감소하였으나, 평균 먹이생물 개체수는 다른 시간대에 비해 높게 나타나 야간에 활발히 섭식하는 경향을 보였다.
- 1 mm까지 측정하여 해부현미경 (Olympus SZ40) 하에서 위장을 분리하였다. 장내용 물은 쌍안실체현미경 (Olympus CH2)을 이용하여 먹이 종류별로 구분하였고, 출현량이 많은 먹이생물은 가능한 속 (genus) 수준까지 동정하였으며, 그 외 먹이생물은 그보다 상위 분류 단계까지만 동정하였다. 먹이생물의 동정에는 Yamaji (1984), Cho (1993), Yoo (1995) 등을 참고하였다.
- 중기자어 단계에서는 유종섬모충류가 크게 감소하여 전체 먹이생물 개체수의 33.0%를 차지한 반면, 요각류는 크게 증가하여 65.4%를 차지하여 가장 중요한 먹이생물이었다. 그 외모든 먹이생물은 전기자어기에 비해 적게 섭식되었다.
후속연구
- 하지만 야간섭식은 일몰 이전에 섭식된 먹이가 완전히 소화되지 못한 결과일수도 있는데 (Watson and Davis, 1989), 이는 흰송어 (vendace) 자어의 섭식실험 결과에서 잘 나타나 있다 (Huusko and Sutela, 1998). 따라서 문절망둑 야간 섭식 여부는 추후 먹이생물의 소화도 및 장배출율 (gut evacuation rate) 을 실험을 통하여 종합적인 판단이 필요할 것으로 생각된다.
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