보고서 정보
주관연구기관 |
한국해양연구원 Korea Ocean Research & development Institute |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2008-12 |
과제시작연도 |
2008 |
주관부처 |
국토교통부 Ministry of Land, Infrastructure, and Transport |
등록번호 |
TRKO201400019987 |
과제고유번호 |
1615000199 |
사업명 |
해양생명공학기술개발(구마린바이오21) |
DB 구축일자 |
2014-11-10
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초록
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Ⅳ. 연구개발 결과
1. 마이크로네시아 4개 주 해양생태계 및 해양생물자원 조사
가. 축주
축 라군은 외해의 영향을 받는 외측과 주요 Pass 부근 해역, 라군 안의 중수심 해역, 대형 섬 주변의 육상의 영향을 받는 해역으로 구분된다.
해조상은 비교적 빈약하여 조간대에서는 5종이, 조하대에서는 25종만이 관찰되었다.
해조군락은 초호의 외축, reef flast 및 대형 섬 부근의 3개 군락을 분류할 수 있다.
조간대에서 관찰된 대형 저서동물은 11종이었고, 부분적으로 뇌산호류, 부채산호류가 출현한다.
Ⅳ. 연구개발 결과
1. 마이크로네시아 4개 주 해양생태계 및 해양생물자원 조사
가. 축주
축 라군은 외해의 영향을 받는 외측과 주요 Pass 부근 해역, 라군 안의 중수심 해역, 대형 섬 주변의 육상의 영향을 받는 해역으로 구분된다.
해조상은 비교적 빈약하여 조간대에서는 5종이, 조하대에서는 25종만이 관찰되었다.
해조군락은 초호의 외축, reef flast 및 대형 섬 부근의 3개 군락을 분류할 수 있다.
조간대에서 관찰된 대형 저서동물은 11종이었고, 부분적으로 뇌산호류, 부채산호류가 출현한다. 수심 12m 이상은 뇌산호류와 Pocillopora eydouxi 가 우점하며, 부채산호류의 서식밀도가 높게 나타난다. 모래 지역은 해삼류인 A. palauensis 가 우점하는데, 최대 서식밀도는 10개체/m2 이었다. Giant clam 은 T. squamosa 가장 많이 출현하였는데, 최대 밀도는 20개체/ha 로 추정된다. 트로카스는 라군 외측에서, 진주조개 P. margaritifera 는 라군 내부에서 비교적 높은 밀도로 출현하였다.
gigas 의 4종이었으며, 패각을 통하여 추가로 밝혀진 종은 Hoppopus hippopus 이었다. 이들종은 모두 남획으로 인하여 자원이 매우 고갈되어 적절한 보호대책이 시급한 것으로 밝혀졌다. 진주양식은 축주의 미래와 밀접한 수산업종이라 할 수 있다. 이를 위하여 Pinctada margaritifera 의 적절한 자원관리 대책과 인공진주 양식기술 개발이 시급하다.
트로카스는 1930년대 Palau 를 통하여 축 라군에 이식되었으며, 전통적으로 열대 태평양 해역의 중요 소득원이다. 방형구 조사에서 최대 40개체/ha, 표지방류 실험에서 767개체/ha 가 조사되어 비교적 양호한 자원을 가지고 있는 것으로 평가되었다.
열대해역에 분포하는 Eucheuma sp. 는 카라기난의 원료로 이용되고 있으며, 공업용으로 사용되지만 Gracilaria sp. 와 더불어 식용으로도 사용되기 때문에 매우 전망이 밝은 종이다. 따라서 잘피밭이나 얕은 지역의 산호초를 이용한 양식기술을 개발하여 현지주민에 보급할 필요가 있으며, 축환초의 외측에 산재한 나무인환초, 쿠옵환초, 나무룩환초(Namoluk Atoll) 등은 좋은 양식지역이다.
나. 폰페이주
폰페이 라군은 축에 비하여 매우 좁게 발달된 곳이다. 폰페이 라군에서는 남조류 1종, 녹조류, 7종, 갈조류 3종, 홍조류 1종이 관찰되었다.
총 53종의 초대형 저서동물이 출현하였으며, 산호가 포함된 자포동물이 23종이 출현하였다. 지형적인 구조에 따라 산호의 수직분포 양상이 상이하게 나타났으며, 특히 연안과 연계된 수심 10m이내 지역의 면적 크기와 경사도가 산호 군집 구조에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 급경사 지형에서는 산호의 성장이 안정되지 못한 구조를 나타내며, 수심 10m 이하 지역은 생물다양성이 현저히 감소하였다. 대표적인 주요관상어종인 대왕쥐가오리(Manta birostris)는 체폭 2m 내외의 소형 개체만 관찰되었다. 흰동가리류 (Amphiprion spp.) 는 말미잘이나 Gorgonia 속의 연산호에 공생하는 것으로 잘 알려진 무리로서 폰페이의 조사에서는 3종 (Amphiprion clarkii, A. melanopus, A. perideraion) 이 발견되었다.
다. 코스레주
코스레주는 독립된 하나의 섬으로 구성되어 있다. 섬 주위에 거초가 발달해 있으며 거초를 지나면 바로 태평양 깊은 바다로 이어진다.
거초를 중심으로 출현한 해조류는 남조류 2종, 녹조류 4종, 홍조류 13종 등 총 19종이 관찰되었다. 우점하는 종은 Lithothamnion sp.., Halymeda opuntia f. cordata, Halymeda discoidea, Lithophyllum okamurae, Peyssonelia caulifera 이었다. 해조류의 분포 하한선는 25m 이상으로 깊으며, 피도는 수심 10~15m 사이에서 가장 높다.
총 68종의 초대형 저서동물이 출현하였으며, 2년간 조사에서 초대형 무척추동물은 71종이 동정되었고, 산호가 포함된 자포동물이 41종이 출현하였다. 대부분 정점에서 지형적인 구조에 따라 산호의 수직 분포 양상이 상이하게 나타났으며, 하향조류(Downward currents)가 산호 군집 구조에 중요한 영향을 상이하게 나타났으며, 하향 조류(Downward currents)가 산호 군집 구조에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생물분포는 이런 지형적 특성에 따라 3개 군집으로 분류되었다. 특히 육상 담수가 유입되는 기수역의 경우 높은 탁도로 인해 생물상이 단조롭게 나타났다.
거대조개의 최대 밀도는 12개체/100m2 내외로 관찰되어 상업적수확이 가능한 정도의 자원량을 보여주었다.
라. 얍주
얍 라군에서 출현하는데 해조류는 남조류 1종, 녹조류 3종, 갈조류 1종, 홍조류 10종으로 총 15종이었다. 이 해역에서 우점하는 주요 종은 Tydemenia expeditionis, Amphiroa sp., Lithophyllum okamurae, Lithothamnion sp., Halymeda opuntia f. cordata 를 제외하고는 마이크로네시아의 축과 코스래의 drop-off zone 에 널리 분포하는 종이었다. 한 수심에서 관찰되는 해조류의 최대피도는 41%였고, 대부분의 정점에서는 수심이 증가함에 따라 피도가 감소하는 경향을 보였지만, 일부 지역에서는 산호와의 공간경쟁이 중요한 환경으로 작용함에 따라 수심과 피도와의 뚜렷한 상관을 볼 수 없었다.
대형저서무척추동물은 총 7개 동물문 63종이 출현하였으며, 자포동물이 43종(68%), 극피동물 6종(10%), 해면동물 5종(8%), 연체동물 4종(6%), 절지동물 갑각류를 비롯한 기타동물류에서 5종이 출현하였다. 우점종은 모두 산호류였으며, Acropodidae 과 3종, Pocilloporidae과 3종, Pritidae과 2종 및 Favidae 과 2종 등이었다. 우점 분류군의 피도는 Acroporidae 가 23.5%로 가장 높았으며, 그 다음으로는 Poritidae의 20.9%, Faviidae 의 10.3% 순 이었다. 피도자료에 의한 nMDS 분석결과 수심 10m 지점의 경우 파도 등의 물리적 영향으로 인해 산호류의 종조성 및 피도의 정점별 차이가 있는 것으로 나타났으며, 대략 encruster 형의 산호가 우점하는 북서부해역과 branch 형의 산호가 우점하는 남동부해역으로 구분 할 수 있었다.
상업적으로 유용하다고 판단되는 해조류는 우뭇가사리(Gelidium sp.) 1종뿐이었으며 이종의 피도는 2% 이하였다.
2. 신양식 대상종 연구
가. 흑진주 조개
축 라군에 서식하는 흑진주조개(pinctada margaritifera) 의 자원량을 성체 기준으로 약 30만 개체로 추정된다. 그러나 흑진주양식에 사업에 사용하기에는 부족한 자원량으로 정묘방류를 통한 자원증대가 흑진주양식사업화 전제조건이다.
흑진주조개는 웅성선숙형 자웅이체 산란이 임박한 암컷이 나타나는 시기는 3~6월과 9~12월 이었으며, 정세포가 충만된 수컷들은 연중 관찰되어 산란성기는 4~5월과 10~12월로 추정된다.
나. 트로카스
트로카스의 인공 산란유발 적기는 음력 그믐 후 2~3일이며, 간출(2시간)에 이은 수온자국(+3~4℃, 1시간)이 가장 양호한 인공 산란유발 방법이다. 산란은 저녁 무렵에 시작되어 수차례 간헐적으로 일어나므로, 이에 맞추어 인공 산란하는 것이 바람직하다.
다. 톱날꽃게
톱날꽃게류(망그로브게) 중 산업적으로 중요한 것은 Scylla serrata, S. tranquebarica, S. paramamosain 및 S. olivacea 4종이 이Tamu 축주와 코스레주에는 S. serrata 만 분포한다.
3. 마린바이오 소재생물 탐색
축주 산호초 해역에서 기재된 해면류는 총 54종으로 나타났다. 2007년 이후 본 연구를 통해 60종의 해양무척추동물이 채집되어 동결건조 후 국내 반입되었다. 시료로부터의 조추출물과 분획에 대한 생리활성 검색과 핵자기공명 분광법 등의 종합적인 분석에 의하여 일차적인 연구대상 시교가 선정되었다. 선정된 시료에 대하여 다양한 실험방법과 크로마토그래픽 기법에 의하여 16종의 이차대사물질이 분리되었다.
4. 남서태평양 해양생물자원 개발을 위한 기획연구(2007, 2008)
해양생물자원의 중요성에 대한 정책적 요구에 따라 해외 해양생물자원 확보의 단계별 기술개발 이정표를 제시하고, 중점추진과제를 도출함으로써 장기적이고 계획적인 해외 해양생물자원 개발 연구 추진에 필요한 정보를 제공함을 목표로 진행되었다.
가. 필요성 : 해양생물자원의 중요성이 부각되고 있고, 생물자원 선점을 위한 선진국과 자원보유국간의 첨예한 대립 양상이 전개됨에 따라 해양생명공학육성기본계획을 반영한 해외 해양생물자원의 확보 및 개발연구의 추진전략 수립 필요성이 대두됨
나. 연구기획의 범위
- 국내외 정책 및 연구개발 동향분석
- 해양생물자원 산업의 시장규모와 산업 현황분석
- 해외 해양생물자원 개발 사업이 수행되었을 경우 경제성 분석
다. 연구기획의 내용
- 국내의 해외해양생물자원 이용 실태 문제점 분석
- 전문가 설문조사를 통한 기술수준 및 우선순위 분석
- 효과적인 추진 방향과 전략과제 도출
라. 결론
- 해양생명공학 발전의 필수 원재료인 해양생물자원을 해외로부터 확보할 수 있는 체계를 구축할 필요 있음
- 해양생물의 계통진화연구, 생태학 연구, 기원 및 진화 연구의 재료로 사용하기 위해 획득한 해양해양생물을 분류·보존할 필요 있음
- 해외 생물자원의 가치와 유용성을 극대화하기 위해 추출물의 기초활성 측정, 화학종 다양성 확보 등의 기초연구가 필요함
- 해외 해양생물자원으로 국내 해양생명공학 연구 활성화하기 위하여 생물자원과 기초연구 자료를 DB화하여 분양체계를 갖출 필요 있음
Abstract
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Ⅳ. Results
A. Coral reef ecosystems
1. Chuuk
Although the total land area of the FSM is only 700 Km2, the EEZ covers a vast area of 3 million Km2. Micronesia Maritime Authority is in charge of resources management within EEZ, while National Fisheries Corporation and Marine Resour
Ⅳ. Results
A. Coral reef ecosystems
1. Chuuk
Although the total land area of the FSM is only 700 Km2, the EEZ covers a vast area of 3 million Km2. Micronesia Maritime Authority is in charge of resources management within EEZ, while National Fisheries Corporation and Marine Resources Division are responsible for the development of fisheries industries.
Waters of Chuuk Lagoon can be identified into three areas the outer lagoon and pass, mid-depth inner lagoon and nearshore of major islands by physical and chemical characteristics of water.
The distribution of algae in Chuuk Lagoon was relatively poorer than the other Pacific habitats, but higher than those of other 4 states in Micronesia. Five species algae were found in intertidal area while 25 species were observed in subtidal zone.
2. Pohnpei
A total 22 species of marine plants including 1 species of seagrass were found in the Pohnpei. Among these species, only the red alga, Gracilaria sp., was the commercially useful. There were 53 species of megalozoobenthos in Pohnpei including 23 cnidarians. The distribution of coral species seemed to be regulated by the distance from the main island and water depth as Pohnpei Lagoon is long and narrow lagoon.
The least number of fish species 131 was observed in Pohnpei.
3. Kosrae
Kosrae is a single island and has well developed fringe type coral reef along the shore. Fringe reef is directly connected to Pacific deep sea basin and lagoon can be found only in the limited areas.
Ninety species of seaweeds including 4 species of green algae and 13 species of red algae were found. The vertical limit of algal distribution was about 25m at outer area while 20m at shallow areas.
The coral reef seemed not stable due to strong downward currents which destroyed the coral habitats physically. Thus, species diversity was reduced in a certain degree in areas shallower than 15m. Among 51 species of megalozoobenthos, coelenterates which comprised 25 species was the most dominant group and followed by echinoderm which was represented by 9 species.
4. Yap
Fifteen species of seaweeds including 1 species of blue-green algae, 3 species of green algae, 1 species of brown algae and 10 species of red algae were found in the Yap. Among these species, only the red alga, Gelidium sp., was the commercially useful seaweed species, which was found at the depth of 10 to 15m.
A total of 63 macrozoobenthos including 43 species (68% of total number of species) of anthozoans, 6 species (10%) of echinoderms, 5 species (8%) of poriferans and 5 species of other taxonomic groups were identified in Yap coastal area. Dominant species were anthozoans Acropora sp.1, Acropora sp.2, Acropora sp.3, Stylophora sp.,
Pocillopora meandrina, Pocillopora sp., Porites lobata, Porites lutea, Diploastrea heliopora and Leptoria phrygia, which distributed in whole sampling stations.
B. Development of aquaculture technology
1. Blacklip pearl oyster
Among 5 trials of induced spawning of blacklip pearl oyster using air exposure and low temperature stimuli, 4 successful collections of fertilized eggs were made.
The fertilized eggs entered 32 cell stage within 3 hours and became D shape larvae by 24 hours.
The oyster larvae were fed with Synechococcus Chuuk which was isolated in Chuuk Lagoon and successfully reared to spats. Beside to this, 18,000 seed shells of blacklip pearl oyster were produced using specially designed sea cages for seed production of the oyster.
2. Trochus
The best time for the induced spawning of trochus is just before the new moon. A compound stimuli consisted by air exposure and cold shock is appeared to be the best method. A strong aeration in a small container after air exposure is an alternative way of induced spawning. The matured eggs are dark green and droplet shape.
The fertilized eggs were hatched 14 hours after fertilization and entered the planktonic larval stage. Under optimum condition the larvae became the pediveliger with 50 hours and started to settle on the bottom.
3. Mangrove crab
There are four important mangrove crab species inhabited around tropical Pacific.
Among them Scylla serrata, S. tranquebarica, S. paramamosain and S. olivacea are commercially important. S. serrata is the only mangrove crab inhabited in Chuuk and Kosrae and become one of the most potential species for aquaculture in Kosrae.
C. Screening of marine bioactive materials
Among 54 species of poriferans, only 40 species had been collected for bioactive material screening. Up to now 16 kinds of bioactive compounds were identified.
D. Development strategy of marine biological resources in the Southwest Pacific For a development strategy part for marine living resources in the South Pacific, future potential and development strategy was presented after examining the current economic and trade status of island nations in the South Pacific. Potential marine living resources for further development are unused fisheries, black pearl, aquaculture of aquarium species. Also very high potential was estimated for new active chemicals or potential pharmaceutical compounds for diverse marine organisms found in the tropical marine system in the South Pacific including various types of corals and sponges.
Investment status for South Pacific by various advanced nations was also examined.
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