숙주인 미국횐불나방 번데기의 기생여부와 밀도에 따른 무늬수중다리좀벌의 숙주식별행동을 조사하기 위하여 페트리 접시(1.5$\times$9 cm)내에서 무늬수중다리좀벌의 숙주 번데기에 기생 시켰다. 무늬수중다리좀절의 중복산란률은 낮은 숙주 밀도에서 높게 나타났다. 무늬수중다리좀벌은 숙주에 산란여부를 촉각탐색과 산란관탐침에 의하여 식별할 수 있는 것으로 나타났다. 촉각탐색에 의해서 인식되는 물질은 기생벌이 숙주에 산란할 때 숙주표면에 표지되는 물질로써 일정시간 후에는 소멸되는 것으로 나타났다. 또한 무늬수중다리좀벌은 산란관 탐침으로 기생된 숙주의 내부변화를 식별하여 산란여부를 결정하는 것으로 조사되었다.
한국 서해안의 곰소만에서 숙주-기생자 배양체 Prorocentrum minimum- Amoebophrya sp.를 분리하여 실험, 배양하는데 성공하였다. 본 연구는 이 숙주-기생체를 실험배양 하면서 광학 및 형광현미경 관찰을 토대로 규명된 적조생물 P minimum을 숙주로 하는 기생성 와편모류 Amoebophrya sp.의 생활사 단계를 보고한다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 숙주 P minimum의 핵 내부에서 일어나고, 성장하여 결국은 세포질을 포함한 숙주 세포 공간의 대부분을 차지한다. 이 영양체의 세포 내의 성장이 완결되면 숙주의 각을 열고 세포 밖으로 나온다. 숙주 세포 밖의 자유유영 생활사 단계인 vermiform stage를 거쳐, 순간적으로 발산하여 수많은 dinospore를 형성하는 단계에 이른다. 우리나라 연안해역에서 춘·하계에 대규모 적조를 일으키는 원인 생물인 P. minimum과 이에 기생하는 본 Amoebophrya sp.의 숙주-기생배양체는 생물학적 적조제어기술 개발을 위한 중요한 생물재료의 하나이다.
한국 서해안의 곰소만에서 숙주-기생자 배양체 Prorocentrum minimum- Amoebophrya sp.를 분리하여 실험, 배양하는데 성공하였다. 본 연구는 이 숙주-기생체를 실험배양 하면서 광학 및 형광현미경 관찰을 토대로 규명된 적조생물 P minimum을 숙주로 하는 기생성 와편모류 Amoebophrya sp.의 생활사 단계를 보고한다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 숙주 P minimum의 핵 내부에서 일어나고, 성장하여 결국은 세포질을 포함한 숙주 세포 공간의 대부분을 차지한다. 이 영양체의 세포 내의 성장이 완결되면 숙주의 각을 열고 세포 밖으로 나온다. 숙주 세포 밖의 자유유영 생활사 단계인 vermiform stage를 거쳐, 순간적으로 발산하여 수많은 dinospore를 형성하는 단계에 이른다. 우리나라 연안해역에서 춘·하계에 대규모 적조를 일으키는 원인 생물인 P. minimum과 이에 기생하는 본 Amoebophrya sp.의 숙주-기생배양체는 생물학적 적조제어기술 개발을 위한 중요한 생물재료의 하나이다.
기생은 공생하는 두 생물사이에 한쪽(기생생물)은 이득을 얻는 반면에 다른 한쪽(숙주)은 해를 입는 관계를 말한다. 이러한 기생관계가 생물학적으로 적조를 제어하기 위한 하나의 방법으로서 응용될 수 있으며, 특히 적조생물을 숙주로 하는 기생성 와편모류인 Amoebophrya spp.는 그 잠재력이 큰 것으로 오랫동안 주목받아 왔다. Amoebophrya spp.는 유독성 및 유해성 적조를 일으키는 종을 포함하여 24속 40여종 이상의 와편모류들을 감염시킬 수 있는 것으로 알려져 있다 기생성 와편모류 Amoebophrya는 포자(dinospore)의 분산 및 감염 단계,감염 후 숙주 세포내에서 성장단계 (trophont), 그리고 숙주 세포 밖의 생식단계(vermiform) 등의 간단한 생활사를 가지고 있다. 최근의 연구결과에 의하면, 분산 및 감염을 담당하는 dinospore는 각 숙주-기생생물 관계에 따라 감염능력, 생존능력 및 감염 성공률 등 서로 다른 생물학적 차별성을 보인다. 각 숙주기생생물 관계 기원 dinospores의 서로 다른 생물학적 특성, 교차 감염실험 및 분자생물학적 연구결과 등으로 보아 Amoebophrya ceratil가 숙주 특이성이 없는 단일종이라는 이전의 주장보다는 아마도 숙주 특이성을 갖고 있는 여러 분류군으로 구성된 종 복합체 (species complex)라는 가설이 타당하다. 숙주 와편모류들은 기생성 와편모류 Amoebophrya에 의해 일단 감염되고 나면 더 이상 성장하지 못하고 생식능력을 잃고 모두 사망하게 되는데, 이 감염 과정동안 해당 플랑크톤 생태계에 대한 영향은 다양하게 나타난다. 독립영양성 와편모류들이 감염될 경우 그들의 광합성 능력이 크게 영향을 받으며, 감염위치(핵 또는 세포질)에 따라서 영향받는 속도가 다르다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 광주성 및 유영속도 등에 영향을 미쳐서 숙주 와편모류의 일주 수직이동 양상과 같은 동태에도 커다란 영향을 끼칠 수 있다. 기생성 와편모류의 감염으로 인한 숙주의 사망은 자연 사망할 때보다 시간적으로 더 빨리 숙주로부터 다량의 유기물이 방출되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 기생생물에 의한 감염은 감염기간 동안에도 숙주로부터 상당한 양의 용존 유기물이 인위적으로 방출되게 할 가능성이 있다. 기생생물에 감염시에는 상대적으로 크기가 큰 숙주 와편모류의 생체량이 사망과 동시에 크기가 작은 수많은 포자들로 생물학적 전환이 일어나고, 이어서 이들 포자들은 섬모류 등의 포식자들에게 먹이로서 이용i소화될 수 있으므로, 숙주 와편모류가 지녔던 물질과 에너지가 미소생물고리내에서 보다 오랜기간 동안 머무를 수 있는 가능성이 더욱 커질 것으로 생각된다 다양한 숙주-기생생물 관계에 대하여 다양한 물리, 화학적 환경요인과 여타의 생물학적 요인들이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 보다 심도있는 연구는 플랑크톤 생태학과 적조역학에서 기생성 와편모류의 역할을 보다 잘 이해하도록 하는데 기여할 것으로 기대된다.
피부흡충인 Entobdella hippoglossi가 숙주인 Atlantic halibut의 피부에 기생할 때 기생 부위별 밀도와 숙주의 피부 점액세포 밀도를 조사하여 E. hippoglossi의 기생이 피부점액 세포의 밀도와 관계가 있는가를 조사하였다. 숙주인 Atlantic halibut 복측과 배측에 기생하는 E. hippoglossi의 밀도는 비슷하였으나 기생충의 크기는 복측이 배측보다 더 컸으며, 배측내에서는 배측의 머리부분에 기생하는 E. hippoglossi의 밀도가 배측의 중앙부나 꼬리부분에서보다 높았다. 숙주의 점액세포 크기, 밀도 그리고 표피 점액층의 두께는 대체로 기생충의 밀도와 비례하였고, 숙주내에서 기생충의 선택적 기생은 점액세포의 밀도와 관계가 있었다.
기생충의 감염에 의하여 기생충증(parasitosis)이 유발하게되며 특히 안질환을 유발할 수 있는 기생충에는 원충류(Protozoa), 선충류(Nematodes), 조충류(Cestodes) 등이 있으며 이들 기생충들은 기생충과 매개체(Vector), 기생충과 숙주(Host), 숙주(Host)와 숙주(Host)의 연결고리가 있으며 이들의 관계가 오염이 되었거나 환경이 불량하여 숙주(Host)인 사람에게 기생하게되면 기생충의 독성, 숙주(Host)의 저항성 등에 따라 조직의 파괴나 염증, 알레르기 반응 등을 일으켜 질환을 일으키며 심하면 실명까지 유발케 한다. 이를 예방하려면 깨끗한 환경과 청결을 생활하여야 한다.
Tetrastichus sp.는 미국흰불나방의 번데기 기생벌로서, 1개의 숙주에 여러마리의 자손을 번식하는 집단 기생벌이며, 일년에 여러 세대 발생한다. 작잠, 신생아용 분유, 난황, 로얄젤리 등을 주요성분으로 기생벌의 인공먹이를 조성하였으며, polypropylene필름으로 번데기형태를 만들어 인공숙주로 사용하였다. 인공숙주에서 발육한 기생벌은 자연숙주에서 자란 기생벌보다는 크기가 작았으나, 계대 사육으로 번식 가능한 자손을 생산하였다. 인공숙주에서 발육한 in vitro 2세대의 생물학적 특성은 in vitro 1세대보다 훨씬 개선 었다. 평균 자손 수, 산란기간, 수명 등은 in vitro 에서 45.7,7.8, 13.8일 이었고 암컷 편중의 성비 76.9%를 나타내었다. 이러한 결과는 Tetrastichus sp.가 in vitro 대량사육에 적합한 기생벌임을 보여준다.
Amoebophrya는 숙주생물에 기생하여 이들을 단기간에 사멸시키는 내부기생성 진핵와편모류로서 숙주 특이성과 숙주 생물의 개체군 동태에 미치는 막대한 영향으로 인해 오래 전부터 유해적조생물에 대한 생물학적 제어 가능성이 제기되었다. 그 동안 숙주 - 기생생물 시스템 배양이 어려워 수 십 년간 연구가 답보상태에 빠졌으나, 최근 소수 종의 숙주 - 기생생물 시스템 배양에 성공하여 새로운 전기를 맞았다. 본 연구는 Amoebophrya가 숙주생물의 개체군 동태에 미치는 영향을 탐색하기 위한 예비연구로서 진해만에서 2년 동안 숙주 와편모류에 기생하는 Amoebophrya spp.의 출현 시기를 관찰하고 Heterocapsa triquetra의 숙주 - 기생생물 시스템 배양을 통하여 이들의 숙주특이성을 평가하였다. 연구기간 동안 9종의 와편모류, Akashiwo sanguinea, Ceratium fusus, Dinophysis acuminata, Heterocapsa triquetra, Oblea sp., Prorocentrum minimum, P. triestinum, Scrippsiella spinifera, S. trochoidea에서 내부기생 Amoebophrya에 의한 감염을 관찰하였으며, 이 중 무각 와편모류 A. sanguinea와 유각 와편모류 H. triquetra 2종에 대한 숙주 - 기생생물 시스템의 실내 배양체 확립에 성공하였다. 연구해역이나 이전에 Amoebophrya가 관찰 또는 보고된 6종의 숙주생물에 H. triquetra에 기생하는 Amoebophrya를 교차 접종하여 이들이 다른 와편모류보다 자기 숙주에 매우 큰 선호도를 가짐을 확인하였다. 앞으로도 우리나라 주변 해역에 출현하는 기생성 와편모류 Amoebophrya를 탐색하여 다양한 숙주 - 기생생물 시스템 배양체를 지속적으로 확보할 필요가 있다. 이러한 기생성 와편모류 Amoebophrya에 대한 생리 생태 특성 연구를 통하여 해양생태계 내에서 그들의 역할을 이해하고 생물학적으로 적조를 제어하는 데에 크게 도움을 얻을 수 있다.
본 연구는 한국산 연체동물의 감염 병원체의 실태와 한반도 기후변화에 따른 질병의 변화를 예측하기 위해 연구 보고된 문헌을 고찰하였다. 야생동물은 인체에 기생하는 인수공통전염병 기생충에 대한 중간숙주, 보유숙주 및 연체숙주로 제공되고 있다. 흡충류는 연체동물의 흔한 기생충이며 거의 모든 흡충류는 그들의 생활사에서 1차숙주로서 패류에 감염되며, 대부분은 또 다른 숙주를 포함하는 복잡한 생활사를 가지고 있다. 지금까지 기생충의 생태학에 대한 보조숙주로서의 중요성은 논의된 바 없다. 최근에 기후변화의 관점에서 많은 기생성 질병이 역학적 관심이 증가되고 있다. 한국산 연체동물을 대상으로 연구 보고된 문헌을 중심으로 기생성 병원체를 가진 종들을 조사 한 결과 전체 21종의 패류가 매개 기생체를 가지며, 이들 패류 21종이 가지고 있는 병원체는 모두 39종류로 확인되었다. 이 중 담수패류가 15종 그리고 해산패류에서 6종으로 나타났다. 담수패류 중 다슬기과의 다슬기 (Semisulcospira livertina) 에서 페흡충, 요코가와흡충, 가시입이형흡충 등 가장 많은 11종류의 기생성 병원체를 가지는 것으로 조사되었고, 쇠우렁이 (Parafossarulus manchouricus) 에서는 간흡충, 동양배반흡충, 메기장흡충, 오리오목흡충, 일본극구흡충 등 11종류, 다슬기류 (Semisulcospira sp.) 에서는 폐흡충, 요코가와흡충, 가시입이형흡충 등 10종류, 염주알다슬기(Koreanomelania globus) 에서는 메기소식흡충 등 7종류, 바지락 (Tapes philippinarum) 에서는 Cercariae tapidis 등 3 종류 그리고 나머지 패류에서 1-2 종류의 기생성 병원체를 보유하는 것으로 나타났다. 특히 앞으로 홍수나 가뭄과 같은 극심한 기후변화가 일어난다면 담수패류는 기생성 매개자로서의 매우 중요한 역할을 할 것으로 예측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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