경골어류 잉어과(Cyprinidae), 황어아과(Leuciscinae)에 속하는 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)의 정자형성과정과 정자의 형태를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 버들치의 정소는 부레와 창자사이에 위치하고 있었고 장축 약 2.3 cm, 단축 약 6 mm 정도로 팽창된 긴방추형이었고 흰색을 띠고 있었다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어졌으며, 각 정소낭 내에서 다양한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 정원세포는 전자밀도가 매우 낮고 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자 밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작아졌고 두부의 전자밀도가 높아졌으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자 완성과정 말기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었다. 완전히 성숙한 정자의 경우 두부형태는 구형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2구조를 이루고 있었다. 또한 편모 양쪽으로 lateral fin은 관찰되지 않았다.
1960년 1월 16일 강원도 명주군 옥계면 금진삼리 앞 500m 해상에서 삼중자망으로 채포한 쪽지를 사용하여 선상에서 인공수정시킨 후 실험실로 운반 사육하면서 난발생과정 및 자치어의 형태에 대하여 관찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 수정란은 난경이 $2.28\~2.36\;mm$로서 담유백색을 띤 구형의 침성점착란이다. 수체내의 사육수온은 $7.5\~21.4^{\circ}C$ 범위였으며 수정후 725시간만에 부화하였다. 부화직후의 자어는 전장이 $6.0\~6.9mm$로서 머리와 몸통이 크며, 배지느러미가 변형된 흡반이 형성되어 있고 수많은 흑색소포가 머리와 몸통부분에 발달한다. 부화후 17일째의 자어를 전장이 9.1 mm이며 아가미구멍은 가슴지느러미 기저 윗부분을 제외하고는 융합되어 있고, 꼬리위에도 흑색소포가 나타난다. 부화후 31일째의 자어는 전장이 10.6mm로서 각 지느러미 기조수가 정수에 달하여 치어로 되며, 제1등지느러미 가시는 소실된다. 부화후 103일째의 치어는 전장이 $15.4\~17.5mm$ 이다.
큰가시고기 (Gasterosteus aculeatus aculeatus)는 산란기에 해수에서 담수로 이동하는 습성을 가지고 있기 때문에 일반 어류와 배우자의 구조는 서로 다를 것으로 생각되어 광학현미경, 투과전자현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 배우자의 미세구조, 첨체 및 난문의 유무, 난문의 미세구조, 난막의 외부 및 내부형태와 부속구조물의 형태를 관찰하고, 만일 정자에 첨체가 없고 난문을 보유하고 있다면 인공수정을 통해 정자가 난문을 통해 수정하는지를 확인하고, 전기영동을 통하여 수정란 난막의 단백질 조성을 밝힘으로서 계통분류학적 기초자료를 제시하고자 하였다. 난자는 구형의 침성란으로 난자끼리는 서로 부착성이었으나 산란상에는 비부착성이었고 난황방 중심부에는 크기가 다양한 유적들이 분포하고 있었다. 난막의 표면은 갓이 둥근 버섯모양의 구조물들과 porecanal들이 분포하고 있었고 동물극쪽에는 정자의 통로인 난문이 위치하고 있었다. 난막은 3층으로, 전자밀도가 높은 외층, 내층보다 폭이 넓은 층상구조로 두 층으로 구성된 중층 및 전자밀도가 낮은 층으로 나뉘어진 $16\sim20$층의 층상 구조인 내층으로 구성되어 있었다. 수정란 난막은 $14\sim205kDa$인 단백질들로 구성되어 있었는데 주요 단백질의 분자량은 19.4 kDa, 36.7 kDa, 39.4 kDa, 42.9 kDa, 46.1 kDa및 53.0kDa이었다. 정자의 두부는 구형이었고 두부 내에는 첨체는 없었다. 중편은 편모와 분리되어 있었고 세포질이 꼬리의 미부쪽으로 매우 신장된 형태였으며 중편 내에는 미토콘드리아가 $7\sim8$줄로 $1\sim3$층으로 배열하고 있었다. 또한 편모에는 lateral fins를 보유하고 있었으며 편모의 단면은 전형적인 9+2의 축사구조를 하고 있었다. 이상과 같은 큰가시고기의 난자와 정자의 미세구조적 특징은 큰가시고기만이 보유하고 있는 특성으로 종을 분류하는데 기준이 되는 형태학적 분류형질로 사용될 수 있고, 초기발생과정을 연구하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
경골어류 잉어과 모래무지아과에 속하는 쉬리(Coreoleuciscus splendidus)의 정자형성과정과 정자의 형태를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 쉬리의 정소는 부레와 창자 사이에 위치하고 있었고 장축 1.8 cm, 단축 3 mm 정도의 크기로 어두운 흰색을 띠고 있었다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어졌으며, 각 정소낭 내에서 다양한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었으나 번식기인 5월에는 정소의 상부는 다양한 분화시기의 생식세포와 정자가 하부에는 성숙한 정자만 관찰되었다. 정원세포는 전자밀도가 매우 낮고 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작아졌고 두부의 전자밀도가 높아졌으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자완성과정 말기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었다. 완전히 성숙한 정자의 경우 두부형태는 구형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2 구조를 이루고 있었다. 또한 편모 양쪽으로 lateral fin은 관찰되지 않았으며 7개의 조대원섬유가 발견되었다.
경골어류 시클리드과에 속하는 Cichlasoma managuense의 정자형성과정과 정자를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. Cichlasoma managuense의 정소는 부레와 창자 사이에 위치하고 있었고 장축 2.3 cm, 단축 4 mm 정도의 크기로 살색을 띠고 있었다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어 졌으며, 각 정소낭 내에 동일한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 정원세포는 타원형이었고 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작아졌고 두부의 전자밀도가 높아졌으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자완성과정 말기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었다. 완전히 성숙한 정자의 경우 두부형태는 구형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2 구조를 이루고 있었다. 또한 편모 양쪽으로 lateral fin이 관찰되었다.
한국산 담수 패류에서 새인두홉충의 제1중간숙주를 밝히기 위해 경상북도 의성군 소재 가음지에 서 Lyrimaeidae과에 속하는 두 종류의 담수패류 물달팽이 (Ranix auiculiaria coreana) 및 애기물 달팽이 (Awpopeplea ollula)를 채집하여 조사하였다. 물달팽이 1.273개 중 12개에서 새인두흡충 유미유충이 유출되었다. 새인두흡충 유미유충은 brevifurcate이고, clinostomatoid 하였으며, 투명 한 dorsalan, 체전단에 잘 발달된 침입기구, 그리고 체중1부에 한쌍의 안점을 가지곤 있었다. 몸의 크기는 $119-147{\;}{\times}{\;}33-36{\mu\textrm{m}}$였고, tailstem은 $275-370{\;}{\times}{\;}19-26{\;}{\mu\textrm{m}}$, 그리고 furcae는 $72-104{\;}{\mu\textrm{m}}$였다. 새인두흡충 유충에 감염된 물달팽이를 파각하여 redia를 확인하였으며, 그 크기는 $527-1,630{\;}{\times}{\;}121-368{\;}{\mu\textrm{m}}$였고, 안에 10-45개의 germ ball과 다양한 발육상태의 유미유충을 가지고 있었다. 새인두흡충 유미유충을 실험적으로 감염시킨 참붕어에서 얻은 피낭유충은 자연 감염 에 의한 피낭유충과 동일한 형태학적 특징을 나타내었다.
2016년 4월, 경남 통영시 신봉천에서 채집한 어미 사백어(평균전장 4.6 mm, n=16)를 모래와 돌을 바닥에 깐 실험 수조(60 (L)×30 (W)×30 (H) cm)에 수용하고, 산란행동 및 수정난의 발생과 부화자어의 형태를 관찰하였다. 사백어 어미는 모래 위의 돌 아래에 구멍을 파고 들어가 산란하고, 부화할 때까지 수정난을 보호하는 행동을 보였다. 수정난은 곤봉형(장경 3.2~3.4 mm, 단경 0.6~0.8 mm, n=10)이며 지름이 2~3 cm (원형 또는 타원형)인 난괴를 이루어 돌의 천정에 매달려서 발생하였다. 수온 18~20℃하에서 눈이 생긴 수정난(eyed egg)은 168시간 후에 부화하였다. 부화자어는 투명하며 전장이 4.1~4.4 mm (n=5)이고, 배에는 투명한 난황을 가지고 있었으며 32~33개 (12~13+20)의 근절이 발달해 있었다. 부화 후 3일째, 전장 4.9 mm 자어는 머리의 아래쪽에 입이 열리며 직장이 발달하였다. 전장 난황을 흡수한 전장 5.2 mm 후기자어는 부레 등쪽과 직장 위에 흑색소포가 발달하며 꼬리의 아래 정중선을 따라서 흑색소포가 줄지어 발달하였다.
본 연구에 사용된 시료는 2021년 4월 21일과 5월 16일 2회에 걸쳐 경북 영덕군에 위치한 대서천에서 자가사리와 난괴를 채집하였다. 수정란 크기는 3.30~3.92 (3.57±0.19) mm (n=30)였고, 수온 17.0~20.0℃에서 부화까지 소요된 시간은 152~155시간이었다. 부화 직후 자어는 전장 6.43~6.67 (평균 6.55±0.07) mm (n=30)로 입과 항문은 완전히 열리지 않았고, 난황을 가지고 있었다. 부화 후 9일째 후기자어는 전장 11.0~13.8 (12.3±0.70) mm (n=30)로 꼬리 끝의 미부봉상골이 위쪽을 향해 45°로 완전히 휘어졌다. 부화 후 16일째 치어는 전장 15.8~18.2 (16.8±0.77) mm (n=30)로 지느러미 줄기 수는 등지느러미 8개, 뒷지느러미 17개, 배지느러미 8개로 정수에 도달하였다. 연구 결과 근연종들 간 초기생활사에서 부화자어 크기, 지느러미 반문형태 등에서 차이를 확인할 수 있었다.
이 연구는 낙동강 수계 위천에 서식하는 누치의 초기생활사를 규명하고 근연종과 특징을 비교하였다. 2021년 4월 산란장 4곳에서 채집된 수정란을 대상으로 난발생과 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 수정란은 점착성을 가진 침성란으로 난 크기는 1.93~2.39 (평균 2.22±0.15, n =30) mm였다. 수온은 22.2~24.1℃에서 부화시간은 109~115시간이 소요되었다. 부화 직후 자어 크기는 7.50~8.80 (평균 7.99±0.46) mm로 입과 항문이 발달하지 않았고 난황을 갖고 있었다. 부화 후 6일째 전기자어는 전장 9.49~10.2 (평균 9.78±0.23, n=30) mm로 먹이를 섭취하였다. 부화 후 10일째 중기자어는 전장 9.97~11.9 (평균 10.7±0.72, n=30) mm로 척추 말단부분 미부봉상골이 휘어지기 시작하였다. 부화 후 20일째 후기자어는 전장 12.6~15.2 (평균 13.9±0.77, n=30) mm로 미부봉상골이 45°로 완전히 휘어졌다. 부화 후 29일째 치어는 전장 16.9~19.8 (평균 18.1±0.91, n=30) mm로 등지느러미 10개, 뒷지느러미 9개, 배지느러미 7개로 지느러미 기조 수가 정수에 달하였다. 누치는 후기자어 시기 머리부분, 몸 정중앙, 지느러미 위쪽 등 흑색소포 분포 위치가 근연종들과 다르게 나타나 형태적인 특징을 구분할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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