The Effects of Protozoa on the Early Formation of Microbial Fouling Communities of Inchon Coastal Waters

인천 연안 미세오손생물 군집 형성과 원생동물의 영향

To understand the role of protozoa in the early formation of microbial fouling community, the studies on the formation of microbial film, the succession of microbial fouling communities, and the grazing pressure on bacteria population in microbial film were carried out in the laboratory, Inchon outer port and Inchon inner harbour. Bacteria and heterotrophic flagellates formed primary microbial film on the aluminum surface within 6 hours and oligotrich ciliates were observed 2 cells $mm^{-2}$ on the same surface at 9 hours in Inchon inner harbour which had physically stagnant condition. The larvaes of Balanus albicostatus which were dominant meiobenthos in Inchon coastal area attached on the glass surface at the first day of experiment. Heterotrophic flagellates showed maximum abundance of 465 cells $mm^{-2}$ at the 13rd day and ciliates showed maximum abundance of 63 cells $mm^{-2}$ at the 11st day in the Inchon inner harbour. In the Inchon outer port which opens to the outer sea, the maximum abundance of protozoa occurred at early phase, but not so many. The dominant heterotrophic flagellates were Metrornonas simplex and Bodonids. Dominant ciliates were small tintinnids and oligotrich ciliate Strombidium sp., Large Strombidium (oligotrich ciliate) and sessile Acineta turberosa (suctorian ciliate) occurred after 10 days. The attached larvae of Balanus occurred as biofouling organism on the early surface and showed maximum abundance of 18 indiv. $cm^{-2}$ at 7th day. At that time, adult barnacles were observed on the surface and dead barnacles were observed after two days. Except barnacles, the larvaes of Anthozoa sp., Oysters (Crassostrea gigas) and Polychaeta were observed on the surface from 3rd day. 3 benthic copepods including Harpacticus sp., I isopod, 1 polychaeta and 1 gastropoda were observed as predators of the microbial film on the surface after 7 days when microbial film developed very well. Although the ingestion rates of protozoa on the bactctia of the rnicrobi31 film were relatively low, the average grazing rate of protozoa on bacteria was high of 0.058 $h^{-1}$. This implied that the grazing pressure of protozoa influences the mortality of bacteria populations on the microbial film. but protozoa cannot get enough energy from only bacteria on the microbial film.

본 연구에서는 미세오손생물 군집 형성에 있어서 원생동물의 역할을 파악하기 위하여 초기 미생물막 형성과 미세오손생물 군집의 형성 및 부착과정, 부착 박테리아에 대한 원생동물의 포식영향 등이 연구되었다. 이를 위하여 인천내항과 외항(해경부두), 실험실 등에서 부착실험을 10~30일간 계속적으로 수행하였다. 인천내항 실험에서 박테리아와 편모충류는 실험 시작 6시간내에 미생물막을 형성하기 시작하였고 섬모충류는 9시간 경과시에 빈모류가 2 cells $mm^{-2}$ 출현하였다. 부착오손생물인 따개비 Balanus albicostatus의 유생은 실험 첫날부터 부착하기 시작하였다. 수괴가 안정된 인천내항에서 편모충류는 13일경 최대 465 cells $mm^{-2}$ 출현하였고, 섬모충류는 11 일째 63 cells $mm^{-2}$이 최대로 출현하였다. 인천외항에서 편모충류는 초기에 최대 223 cells $mm^{-2}$ 출현하였고, 섬모충류는 5일째 최대 39 cells $mm^{-2}$ 출현하여 인천내항보다는 외항에서 미생물막이 빠르게 발달하였으나 원생동물 출현 개체수는 작았다. 미생물막에 출현한 편모충류는 대부분 자서성인 Metromonas종류와 Bodonids종류였고, 섬모충류는 초기에는 소형 유종섬모충류 종류와 빈섬모충 Strombidium종류였고, 후에는 빈섬모충 Strombidium viridae(60 ${\mu}m$)와 부착성 Suctoria인 Acineta, turherosa가 출현하였다. 오손생물 군집은 따개비 유생이 초기부터 부착하여 7일째 18 개체 $cm^{-2}$ 까지 증가하였다. 이때 따개비 성체가 출현하기 시작하고 9일째부터는 따개비 사체가 발견되기 시작하였다. 이외에 오손생물로 강장동물 Anthozoa sp., 참굴(Crassostrea gigas)유생, 갯지렁이 유생 등이 실험시작 3일 후부터 부착하기 시작하였다. 부착판에 서식하는 요각류 Harpacticus sp. 등과 단각류 등은 미생물막이 잘 발달된 7일 이후에 출현하기 시작하였다. 미생물막 형성에는 알루미늄판이 유리판과 아크릴판보다 다소 유리하였고, 오손생물 군집과 부착판 서식생물 군집의 형성에는 유리판이 알루미늄판 보다 유리하였다. 미생물막 박테리아에 대한 원생동물의 섭취율은 낮은 편이나 포식율은 0.058 $h^{-1}$로 비교적 높아 원생동물이 미생물막 박테리아 개체군 사망에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.