• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.81-91
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• 2011

야광충 $Noctiluca$ $scintillans$의 시공간적 변동과 생태학적 특성을 이해하기 위해서 그들의 개체수 밀도와 환경인자를 광양만 20개 정점과 진해만 23개 정점에서 2010년 춘계, 하계, 추계, 동계의 계절 조사를 수행하였다. 야광충 $N.$ $scintillans$는 광양만과 진해만에서 $15{\sim}27^{\circ}C$ 수온 범위의 춘계와 하계에 높은 밀도가 유지된 반면, 동계와 추계는 그들의 개체수가 감소하였다. 두 해역에서 야광충의 개체수는 수온과 유의한 상관관계가 성립되었고, 이는 수온 증가와 더불어 $N.$ $scintillans$의 증식이 활발해 진다는 것을 의미한다. 특히, 두 해역에서 4계절 모두 야광충의 출현은 확인하였으나, 저온(<$4^{\circ}C$)과 저염(<12 psu)에서 그들 개체를 관찰할 수 없었다. 먹이생물의 지표가 되는 Chl.$a$ 농도와 야광충의 개체수는 유의한 상관관계를 확인할 수 없었으나, 두 해역에서 Chl.$a$ 농도가 현저하게 높았든 춘계와 하계에 야광충 개체수밀도가 높게 나타났다. 결과적으로 식물플랑크톤의 현존량은 야광충 $N.$ $scintillans$의 개체수 증감을 제어하는 중요한 인자로 판단되었다.

• ALGAE
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• 제31권4호
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• pp.391-401
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• 2016

To develop an easy and rapid method of quantifying lipid contents of marine dinoflagellates, we quantified lipid contents of common dinoflagellate species using a colorimetric method based on the sulpho-phospho-vanillin reaction. In this method, the optical density measured using a spectrophotometer was significantly positively correlated with the known lipid content of a standard oil (Canola oil). When using this method, the lipid content of each of the dinoflagellates Alexandrium minutum, Prorocentrum micans, P. minimum, and Lingulodinium polyedrum was also significantly positively correlated with the optical density and equivalent intensity of color. Thus, when comparing the color intensity or the optical density of a sample of a microalgal species with known color intensities or optical density, the lipid content of the target species could be rapidly quantified. Furthermore, the results of the sensitivity tests showed that only $1-3{\times}10^5cells$ of P. minimum and A. minutum, $10^4cells$ of P. micans, and $10^3cells$ of L. polyedrum (approximately 1-5 mL of dense cultures) were needed to determine the lipid content per cell. When the lipid content per cell of 9 dinoflagellates, a diatom, and a chlorophyte was analyzed using this method, the lipid content per cell of these microalgae, with the exception of the diatom, were significantly positively correlated with cell size, however, volume specific lipid content per cell was negatively correlated with cell size. Thus, this sulpho-phospho-vanillin method is an easy and rapid method of quantifying the lipid content of autotrophic, mixotrophic, and heterotrophic dinoflagellate species.

• ALGAE
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• 제38권2호
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• pp.111-126
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• 2023

Mixotrophic dinoflagellates act as primary producers, prey, and predators in marine planktonic food webs, whereas exclusively autotrophic dinoflagellates are primary producers and prey. Species of the dinoflagellate genus Scrippsiella are commonly found in marine ecosystems and sometimes cause harmful red tides. Among the 28 formally described Scrippsiella species, S. acuminata has been found to be mixotrophic and two unidentified species have been found to be mixotrophic. To determine whether the other species in this genus are similarly mixotrophic, the mixotrophic ability of S. donghaiensis SDGJ1703, S. lachrymosa SLBS1703, S. masanensis SSMS0908, S. plana SSSH1009A, and S. ramonii VGO1053 was explored using 15 potential prey items, including 2-㎛ fluorescently labeled microspheres (FLM) and heterotrophic bacteria (FLB), the cyanobacterium Synechococcus sp., and various microalgal prey species. The ability of S. acuminata to feed on FLM and FLB was also investigated. We found that S. donghaiensis, S. lachrymosa, S. masanensis, S. plana, and S. ramonii did not feed on any potential prey tested in this study, indicating a lack of mixotrophy. However, S. acuminata fed on both FLM and FLB, confirming its mixotrophic ability. These results lowered the proportion of mixotrophic species relative to the total number of tested Scrippsiella species for mixotrophy from 100% to 29-38%. Owing to its mixotrophic ability, S. acuminata occupies an ecological niche that is distinct from that of S. donghaiensis, S. lachrymosa, S. masanensis, S. plana, and S. ramonii.

• ALGAE
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• 제39권1호
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• pp.1-16
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• 2024

Many dinoflagellates produce bioluminescence. To estimate the intensity of bioluminescence produced by populations of the heterotrophic dinoflagellates Noctiluca scintillans and Polykrikos kofoidii and autotrophic dinoflagellate Alexandrium mediterraneum in Korean waters, we measured cellular bioluminescence intensity as a function of water temperature and calculated population bioluminescence intensity with cell abundances and water temperature. The mean 200-second-integrated bioluminescence intensity per cell (BL_cell) of N. scintillans satiated with the chlorophyte Dunaliella salina decreased continuously with increasing water temperature from 5 to 25℃. However, the BL_cell of P. kofoidii satiated with the mixotrophic dinoflagellate Alexandrium minutum continuously increased from 5 to 15℃ but decreased at temperatures exceeding this (to 30℃). Similarly, the BL_cell of A. mediterraneum continuously increased from 10 to 20℃ but decreased between 20 and 30℃. The difference between highest and lowest BL_cell of N. scintillans, P. kofoidii, and A. mediterraneum at the tested water temperatures was 3.5, 11.8, and 21.0 times, respectively, indicating that water temperature clearly affected BL_cell. The highest estimated population bioluminescence intensity (BL_popul) of N. scintillans in Korean waters in 1998-2022 was 4.22 × 10¹³ relative light unit per liter (RLU L^-1), which was 1,850 and 554,000 times greater than that of P. kofoidii and A. mediterraneum, respectively. This indicates that N. scintillans populations produced much brighter bioluminescence in Korean waters than the populations of P. kofoidii or A. mediterraneum.

• 한국해양학회지:바다
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• 제22권1호
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• pp.31-44
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• 2017

Pfiesteria piscicida는 유독 종속영양 와편모조류로서, 크기가 작고 형태학적으로 유사한 Pfiesteria-like dinoflagellate (PLD) 종들로 인해, 광학 현미경 관찰만으로 정확하게 동정하는 것이 불가능하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 EvaGreen 기반의 정량적 real-time PCR기법을 개발하였으며, 한국 근해에서 P. piscicida의 분포와 시화호에서 개체군 변동 조사를 통해 현장에서 유용성을 검증하였다. 이를 위해, internal transcribed spacer 1 (ITS 1) 영역을 대상으로 종 특이적 프라이머를 제작하였으며, P. piscicida와 진화적 유연관계에 있는 다양한 미세조류에 대해 PCR을 수행하여 프라이머의 특이성을 검증하였다. 개발된 프라이머를 real-time PCR 기법에 적용한 결과, P. piscicida의 세포수와 $C_T$값 간의 유의한 표준 곡선($r^2{\geq}0.999$)과 하나의 융해곡선 피크($88^{\circ}C$)가 관찰되었다. 이는 본 연구에서 개발된 기법이 대상생물인 P. piscicida를 정확하게 정성 및 정량분석이 가능함을 의미한다. 개발된 real-time PCR 기법의 현장적용 결과, 광학 현미경상에서는 탐지할 수 없었던 P. piscicida를 서해(김제, 목포)와 동해(강릉) 시료에서 검출하였다. 또한, 시화호 시료를 이용한 P. piscicida개체군 동태 조사에서 다른 정점에 비해 염분도가 상대적으로 낮았던(${\leq}15psu$), St. 1에서 2007년 6, 7, 8월에 세포밀도의 피크가 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 EvaGreen 기반 real-time PCR 기법은 현장에서 P. piscicida를 탐지 및 정량 분석 하는데 성공하였으며, 이는 향후 이들 종에 대한 다양한 생태학적 연구에 활용될 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.308-321
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• 2013

광양만에서 야광충 Noctiluca scintillans의 개체군 동태를 파악하기 위해서 수계지리학적 및 생리생태학적 특성을 2010부터 2012년까지 3년 동안 19 또는 20개 정점에서 조사를 수행하였다. 조사기간 동안 야광충은 하계의 수온범위가 $15^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$로, 염분이 25.0 psu에서 30.0 psu 사이의 환경조건에서 높은 밀도로 출현하였다. 이와 반대로, 그들의 개체군은 동계 $4^{\circ}C$의 낮은 수온 조건에서도 출현하였으나, 동계를 비롯하여 춘계, 추계에는 야광충의 개체수가 현저하게 감소하였다. 특히 $27^{\circ}C$ 이상의 높은 수온과 12.0 psu 이하의 낮은 염분조건의 환경에서는 야광충 개체수의 사멸로 이어졌다. 야광충의 먹이원인 Chl.a 농도와는 동계, 춘계, 추계에는 양(+)의 상관관계가 성립되었고, 하계 야광충의 높은 밀도가 관찰되었을 때에는 Chl.a 농도와 음(-)의 상관관계를 보였다. 이는 야광충의 포식압에 의한 영향으로 생각되며, 하계와 같이 야광충의 개체수밀도가 높았을 때에는 식물 플랑크톤(Chl.a)을 현저하게 포식하여 음(-)의 상관성을 나타내었을 것이고, 나머지 계절의 양(+) 상관관계는 야광충의 개체수를 유지하는데 일정량 먹이원이 필요하였다는 것을 의미한다.

• ALGAE
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• 제29권2호
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• pp.137-152
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• 2014

Mixotrophic protists play diverse roles in marine food webs as predators and prey. Thus, exploring mixotrophy in phototrophic protists has emerged as a critical step in understanding marine food webs and cycling of materials in marine ecosystem. To investigate the feeding of newly described mixotrophic dinoflagellate Ansanella granifera, we explored the feeding mechanism and the different types of species that A. granifera was able to feed on. In addition, we measured the growth and ingestion rates of A. granifera feeding on the prasinophyte Pyramimonas sp., the only algal prey, as a function of prey concentration. A. granifera was able to feed on heterotrophic bacteria and the cyanobacterium Synechococcus sp. However, among the 12 species of algal prey offered, A. granifera ingested only Pyramimonas sp. A. granifera ingested the algal prey cell by engulfment. With increasing mean prey concentration, the growth rate of A. granifera feeding on Pyramimonas sp. increased rapidly, but became saturated at a concentration of $434ngCmL^{-1}$ (10,845 cells $mL^{-1}$). The maximum specific growth rate (i.e., mixotrophic growth) of A. granifera feeding on Pyramimonas sp. was $1.426d^{-1}$, at $20^{\circ}C$ under a 14 : 10 h light-dark cycle of $20{\mu}Em^{-2}s^{-1}$, while the growth rate (i.e., phototrophic growth) under similar light conditions without added prey was $0.391d^{-1}$. With increasing mean prey concentration, the ingestion rate of A. granifera feeding on Pyramimonas sp. increased rapidly, but slightly at the concentrations ${\geq}306ngCmL^{-1}$ (7,649 cells $mL^{-1}$). The maximum ingestion rate of A. granifera feeding on Pyramimonas sp. was 0.97 ng C $predator^{-1}d^{-1}$ (24.3 cells $grazer^{-1}d^{-1}$). The calculated grazing coefficients for A. granifera feeding on co-occurring Pyramimonas sp. were up to $2.78d^{-1}$. The results of the present study suggest that A. granifera can sometimes have a considerable grazing impact on the population of Pyramimonas spp.

• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.57-65
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• 2014

2006년에 준공한 양양양수발전댐에서 동물플랑크톤의 시 공간적인 밀도변동을 파악하기 위해 2007~2009년 월 1회 조사(결빙기 제외)를 시행 분석하였다. 고산 삼림에 위치한 양수발전댐은 거의 매일 밤에 하부댐에서 양수한 물을 상부댐으로 양수하여 낮에 방류를 통해 전력을 생산하고 있다. 매일 반복되는 수체의 교란은 기존의 댐과는 다른 독특한 동물플랑크톤의 시공간적인 변동을 초래할 것으로 예상하였다. Chl-a 농도는 초겨울에 가장 높은 양상을 보인 한편, 몬순강우 시기에는 가장 낮은 농도를 보이는 일반적인 특성 또한 보였다. 동물플랑크톤의 밀도는 하부댐에 비해 상부댐에서 높게 나타났는데, 이는 하부댐과는 달리 상부댐에는 어류의 포식압에 의한 영향이 작기 때문으로 사료된다. 윤충류(특히, Keratella cochlearis)의 출현 시기와 식물플랑크톤의 현존량이 높아지는 시기 사이에 뚜렷한 차이가 있었다. 이는 윤충류가 식물플랑크톤 이외에 용존유기물과 박테리아 등과 같은 먹이원에 일부 의존하고 있음을 시사한다. 본 논문에서는 동물플랑크톤에 포함시키지는 않았으나 mixotrophic dinoflagellate (Peridinium bipes f. ocultatum)이 상당한 출현을 보였는데 Peridinium은 식물플랑크톤과 동물플랑크톤의 사이에 위치하는 혼합영양방식을 가지고 있어 이들 종의 생태적인 특성을 연구하는 것은 외부기원유기물의 기여가 큰 수환경내 물질순환을 이해하는데 중요한 지표가 될 수 있다. 본 논문은 고산에 위치하거나 주변 삼림으로부터 외부기원유기물의 기여도가 높은 저수지 및 인공댐에 서식하는 동물플랑크톤군집에 대한 생태학적인 메커니즘을 이해하는데 기초정보로서 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2971-2977
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• 2015

본 연구는 마이크로코즘에서 적조생물 Cochlodinium polykrikoides을 살조하기 위해 사용된 화학물질과 황토의 처리 후 미소생물그룹의 단주기 변화를 파악하였다. 황토 4g 과 10g에서 적조생물의 살조효과는 20%이하로 낮게 관찰된 반면, 화학물질(TD49)의 $0.8{\mu}M$ 에서는 대상생물이 85%이상 제어되었다. 미소생물그룹에서 박테리아는 모든 실험군에서 조사 1일 후 현저하게 증가하였고, 2일 후 가장 높게 관찰된 후 점차적으로 감소하는 경향을 관찰하였다. 대조적으로 종속영양편모충은 조사 3-5일 경과 후 현저하게 높게 증가하였다. TD49처리군에서 박테리아가 2일후 점차적으로 감소한 것은 포식자인 HNF의 증가로 기인된 것으로 파악되었다. 또한 피각을 형성하지 않는 섬모충 Uronema sp.,의 증가는 박테리아의 증가 후 2-3일의 시간차를 두고 반응하는 특색을 관찰하였다. 즉 이는 적조생물이 살조된 후 분해되는 과정에서 박테리아의 현저한 증식을 일으켰고, 이와 함께 포식자 HNF와 Uronema sp.는 일정의 시간차를 두고 높은 개체수를 유지 한 것으로 판단되었다. 이와 같은 경향은 살조물질 TD49처리군에서 두드려졌다. 특히. 사이즈가 큰 무각섬모충 Euplotes sp. 개체수는 HNF와 Uronema sp.의 현저한 증가 후 높게 관찰되는 특성을 보였다. 결과적으로 살조제 TD49물질은 미소생물그룹에 긍정적인 효과를 가져왔고, 이는 박테리아, HNFs 섬모충으로 이어지는 먹이망의 에너지 흐름이 효율적으로 작용하고 있다는 것을 시사할 수 있었다.

• Ocean Science Journal
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• 제43권1호
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• pp.49-59
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• 2008

To examine the population development of the dinoflagellates, Ceratium furca and Ceratium fusus, daily field monitoring was conducted between April and July 2003 in the temperate coastal water of Sagami Bay, Japan. During the study period, the concentrations of C. furca were always lower than those of C. fusus. A sharp increase in the densities of both species was recorded on 5 May showing the maximum cell concentrations (C. furca = $14,800\;cells\;L^{-1}$, C. fusus = $49,600\;cells\;L^{-1}$). In the 7 days prior to the May bloom of the Ceratium species (29 April to 1 May), the highest density of the heterotrophic dinoflagellate Noctiluca scintillans was observed. Additionally, a second bloom of C. fusus occurred on 22 July. Here, two causes of the significant increases in the Ceratium populations during the two blooming periods (first time; 1 to 8 May, second time; 15 to 22 July) are presented. First, an increase in the nutrients of the surface layer regenerated by the breakdown of blooms by N.scintillans could be considered as a major cause of the population increase of the two Ceratium species. Second, a decrease in salinity (to 27 psu) was correlated with the later bloom of C. fusus. These results suggest that the population development of the two Ceratium species requires nutrients regenerated after the reduction of the diatom population by N. scintillans and, for C. fusus, continuous low salinity conditions, compared to other environmental factors during the rainy season.