한국산 논우렁이의 유해조류 섭식율 및 배설물 생산

Grazing Rate and Pseudofaeces Production of Native Snail Cipangopaludina chinensis malleata Reeve on Toxic Cyanobacterium Microcystis aeruginosa

본 연구는 국내산 논우렁이를 이용하여 남조류 Microcystis aeruginosa에 대한 섭식율 (grazing rate, GR) 및 배설물 생산(pseudofaeces production)을 분석하였다. 섭식 효과를 확인하기 위해 다양한 시간, 개체크기, 개체밀도, 먹이농도 조건 하에서 실험하였다. 모든 실험은 3반복되었으며 실험수는 매년 M. aeruginosa가 빈번하게 발생하는 일감호(서울소재)의 현장수를 이용하였다. 실험결과, 논우렁이는 투입 후 1시간 후에 0.538L $gAFDW^{-1}h^{-1}$의 최고 GR를 보이다가 7시간을 경계로 서서히 감소하였으며 유기물 생산량은 7시간 후에 50.30mg $AFDW^{-1}$로 가장 많은 양을 나타냈다. 서로 다른 크기조건에서 각 고가 4.5cm미만인 동물의 여과율 수치의 변화가 크고 13시간 후에 비슷한 수치가 나타나는 반면, 4.5cm이상인 것은 FR의 변화폭이 $-0.789{\sim}1.348L$ $gAFDW^{-1}h^{-1}$로 비교적 좁고 4시간 이후부터 크기의 증가에 상관없이 유사한 수치가 반복되었다. 밀도는 1.5ind. $L^{-1}$에서 $9.7{\mu}gL^{-1}$로 가장 낮은 엽록소 ${\alpha}$ 농도를 나타냈으며 그 이상에서는 밀도의 증가에 상응하는 섭식능의 효과를 나타내지 않았으며 밀도가 커짐에 따라 PFPs도 증가하였다. 먹이농도는 원수의 엽록소 ${\alpha}$농도가 $168.3{\mu}g\;L^{-1}$로 낮을 때 0.897L $gAFDW^{-1}h^{-1}$의 가장 높은 여과율을 보인 반면 PFPs는 $673{\mu}g\;L^{-1}$의 높은 원수 농도에서 25.85mg $AFDW^{-1}$를 나타내 먹이농도와 비례하는 결과를 보였다. 따라서, 국내산 논우렁이는 수표면에 부유하는 유해조류 제어에 효과적일 것으로 판단되며, 현장에서의 적용방법 및 생태계에서의 작용에 관한 후속 연구가 요구된다.

Grazing rates (GR) and pseudofaeces production (PFP) of native snail, Chinese mystery snail (Cipangopaludina chinensis malleata Reeve) on natural colonial morphs of Microcystis aeruginosa was measured. C. chinensis was collected from the upstream of the Geum River (Boryeong, Korea), where they co-habituated with Unio douglasiae and Lanceolaria acrorhyncha. The experiments were performed to evaluate the GR and PFP at different conditions such as; incubation time (1, 3, 5, 7, 9 and 11 hr), body size (3 to 6.1 cm, n=28), snail density (0.5, 1, 1.5 and 2.0 ind. $L^{-1}$) and prey concentration (168.3, 336.7, 505.0 and $673.0{\mu}g\;Chl-{\alpha}L^{-1}$). All experiments were triplicated, and conducted in transparent acrylic vessel (3L in volume). Regarding feeding time, a highest GR (0.538L $gAFDW^{-1}h^{-1}$) and PFP $(7.18mgAFDW^{-1})$ appeared at 1hr and 7hr after snail stocking, respectively. Interestingly, the snail, smaller than 4.5cm in body size, showed a wide range of GR ($-4.173{\sim}1.087L\;gAFDW^{-1}h^{-1}$) for the initial period (1 and 4hrs of stocking), compared to those greater than 4.5cm, which showed a stable FR, higher than 0.5L $gAFDW^{-1}h^{-1}$. Upon density effect, the density of 1.5 ind. $L^{-1}$ induced the most effective inhibition on Microcystis biomass with highest PFP. On the prey concentration, highest GR (0.897L $gAFDW^{-1}h^{-1}$) and PFP (3.67 mg $gAFDW^{-1}h^{-1}$) were induced at the level of $168.3{\mu}g\;Chl-{\alpha}L^{-1}$ and $673{\mu}g\;Chl-{\alpha}L^{-1}$, respectively. GR and PFP of this freshwater snail on the cyanobacterial bloom (M. aeruginosa) varied with the feeding conditions, and they were comparatively high for a short period of time less than 7hrs regardless of the stocking condition. Our results suggest that this freshwater snail has a potential to control cyanobacterial bloom when provided with suitable condition.