유용 갑각류인 꽃게, 중하 및 징거미새우의 유생과 성체에 대한 황화수소의 급성독성 실험 결과로부터 이들 갑각류에 대한 독성수준, 독성순위 및 유생과 성체와의 독성차를 검토하였다. 황화수소에 대한 꽃게, 중하 및 징거미새우 유생의 96시간 반수치사농도(96hr-$LC_{50}$)는 각각 7.3, 9.3 및 $9.0{\mu}g/\ell$으로 독성순위는 꽃게>징거미새우>중하순으로 나타났다. 한편, 성체에 대한 황화수소의 96hr-$LC_{50}$값은 꽃게 $42.5{\mu}gS/\ell$, 중하 $37.8{\mu}gS/\ell$, 징거미새우 $56.6{\mu}gS/\ell$로 독성순위는 중하>꽃게>징거미새우 순으로 유생과는 다른 경향을 나타내었다. 황화 수소는 꽃게, 중하 및 징거미새우의 유생에 대하여 성체에 비해 각각 5.8, 4.1, 6.3배의 강한 독성을 나타냈다.
징거미 새우의 정소는 한 쌍의 관으로 되어 있고, 정소의 중앙 후반부에서 기원된 수정관은 제 5보각의 기부에 위치한 생식공까지 연결되어 있다. 수정관은 기부, 나선부, 말단부, 사정관으로 구분되었다. 수정관은 simple columnar ephithelium, high columnar ephithelium, 종주근과 환상근으로 이루어져 있다. AG는 수정관의 말단부에서 사정관에 걸쳐 위치하고 있다. AG의 형태는 불규칙한 세포 덩어리로 되어져 있고, hematoxyline에 약하게 염색되는 염색질과 둥글고 커다란 핵을 가진다. 핵질과 세포질은 염기성 핵막을 경계로 쉽게 구분되나, 세포질과 세포질사이의 경계는 그 구별이 어렵다. 암컷의 복판에 부착된 정포는 호산성기질, 호염기성기질 그리고 호염기성기질에 싸여있는 한 쌍의 정자덩어리로 구성되어 있다. 성숙정자는 압정형태이고, 두부는 가운데 부분이 약간 오목한 원반형이고, 미부는 두부 중앙부 하단의 약간 볼록한 부분에서 연장된 하나의 spike를 이루고 있다. 정자의 크기는 두부의 직경이 약 8 $\mu$m, 미부의 길이가 약 10 $\mu$m였다.
대부분의 연갑류에서 androgenic gland (AG)는 수컷의 성 분화와 성징의 발달에 관여하는 호르몬을 분비하는 것으로 알려져 있다. 징거미새우, M. nipponense의 AG는 제5보각 (fifth waking legs)의 저절 (coxopodite)내에 위치한 사정관과 수정관의 말단부 (distat vas deferens)사이에 위치하고 있었다. AG는 단일 세포 가닥 (simple cellular strand)들로 이루어져 있고 이들 세포 가닥의 바깥은 섬유성 외피 (fibrious sheath)로 둘러싸여 있었다. 특히, 각 세포 가닥의 가장자리를 둘러싸고 있는 섬유성 외피에는 미세융모 (microvilli)들이 존재하고 있었다. AG 세포의 핵은 난구형으로 관찰되었고, 핵 내에는 전자밀도가 높은 2∼3개의 핵소체 (nucleolus)와 전자밀도가 다소 낮은 과립상의 염색질 (chromatin)들이 분산되어 존재하였다. 세포질 내에는 매우 잘 발달된 조면소포체와 Golgi 복합체 그리고 횡 방향의 크리스테를 갖는 미토콘드리아가 존재하는 점으로 보아 본 종의 AG 세포는 단백-생산세포 (protein-production cell)로 판단되었다. 하지만, 단백-생산세포의 구조를 가짐에도 불구하고 이들 세포로부터 분비과립과 같은 어떠한 물질도 관찰할 수 없었다. 이러한 분비물질이 관찰되지 않는 점은 생합성된 물질이 세포 내 축적없이 혈강으로 분비되기 때문인 것으로 판단되었다.
담수산 징거미새우, Macrobrachium nipponeue의 유생을 수온 $25^{\circ}$, 염분 $7\%o$의 일정한 조건하에서 사육하면서 섭이율, 호흡률 및 성장률을 측정하였으며, 이를 토대로 하여 생물에너지학적 효율을 분석하기 위하여 모든 유생기간 동안 탄소의 흡수 및 분배에 대한 탄소수지를 구명하였다. 생리적, 생화학적 자료로서 시간의 경과에 따른 발생변화의 양상과 섭이율, 성장률 및 호흡률 등을 회귀방정식으로 나타내었다. 일일 섭이율(F)과 비탄소섭이율(F/C)은 대체로 탈피후기에서 최소를 나타내었다. 그리고 성장율(G, G/C)은 탈피주기 동안 감소하는 경향을 나타내었다. 탈피주기 동안 탄소는 초기에 증가하는 경향을 나타내었으며, 질소는 탈피전기까지 꾸준히 증가하는 경향을 나타내었다. 단백질은 탈피전기의 중기에 다소 높은 축적을 보이면서 탈피전기의 말기까지 일정량을 유지하면서 체물질을 구성하는 우점성분으로 일정하게 유지되었다. 유생의 섭이(F), 성장(G), 호흡(R) 및 동화량(A)의 절대값은 탈피주기동안 뚜렷한 변화를 나타내었다. 탈피주기 가운데 탈피전기로 진행하면서, 성장률보다 호흡율이 더 커졌으며, 탈피주기 동안 변화하고 있는 호흡을 대사계수, 즉 호흡이 탄소로 전환되어 이화되고 있는 부분으로 나타내었다. 탈피후기에서 R/G<1, (R1, (R>G)로 변동하였다. 부화후부터 후기 유생단계까지의 누적탄소수지를 보면, 총섭이량은 $491.54{\mu}g\;C/ind$였으며, 동화효율은 $85.3\%$ 호흡율은 $47.7\%$ 그리고 성장율은 $37.6\%$였다. 그리고 총섭이량중 동화되지 않고 소실된 양은 $72.19{\mu}g\;C/ind$로서 $14.6\%$를 차지하였다.
담수산 징거미새우, Macrobrachium nipponense의 유생을 부화후부터 후기유생단계까지의 전 유생기간동안 수온 $25^{\circ}C$, 염분 $7\%0$의 일정한 조건하에서 사육하고 섭이율, 호흡율, 배설율 및 성장율을 측정하였다. 성장은 건중, 탄소, 질소, 수소 및 단백질, 지질의 함량변화로서 측정하였는데 단백질보다는 지질이 더 높은 비율로 축적되었다. 그리고 모든 생리적, 생화학적 특성은 각 유생단계간에 그리고 개체의 탈피주기에 따라서 상당한 변화를 나타내었다. 평균섭이율은 탈피간기에 가장 높았으며 bell-shaped 양상을 나타내었다. 호흡율은 부화후부터 후기유생 단계까지 계속 증가한 반면, 배설율은 탈피간기에서 증가하여 bell-shaped 양상을 나타내었다. 이러한 생리적, 생화학적 자료로서 시간의 경과에 따른 발생변화의 양상과 생물에너지학적 효율을 분석하기 위하여 섭이율, 성장율, 호흡율 및 배설율등을 회귀방정식으로 나타내었다. 탈피주기동안 탄소는 초기에 증가하는 경향을 나타내었으며, 암모니아 질소는 탈피전기까지 꾸준히 증가하는 경향을 나타내었다. 단백질은 탈피전기의 중기에 다소 높은 축적을 보이면서 탈피전기의 말기까지 일정량을 유지하면서 체물질을 구성하는 우점성분으로 일정하게 유지되었다.
징거미새우의 정소는 간췌장의 배면 측상부에서 심장사이에 위치하며, 한 쌍의 소엽으로 이루어져 있고 각 소엽의 선단은 서로 연결되어 있다. 그리고 각 소엽은 수많은 세정관이 결합조직으로 연결되어 있다. 각 세정관은 생식세포와 지주세포가 밀착되어 있는 생식세포대를 제외한 부분은 낮은 입방상피에 의해 내강이 형성되어 있고, 세정관의 제일 바깥은 단층편평상피로 둘러싸여 있다. 세정관 사이에는 결합조직 외에 Leydig cell-like cell도 관찰된다. 단층편평상피세포는 얇은 측면으로 연결되어 있고 종종 이웃한 세포와 포개져 있다. 지주세포는 생식세포에 비해 그 수가 현저히 적고, 대부분 생식세포대의 가장자리에 위치하고 있다. 지주세포의 세포질은 기저판과 접해 있어 기저면과 생식세포 사이는 지주세포의 원형질에 의해 분리되어 있다. 지주세포의 핵은 대부분 각져 있고, 크고 현저한 인이 핵의 중심부에 위치하고 있다. 낮은 입방상피세포는 세정관의 기저판과 접하고 있는 기저면과 일부는 생식세포대와 내강 사이에 위치하고 있다. 입방상피세포의 세포질에서는 횡 방향의 크리스테가 발달된 미토콘드리아, 층상구조의 조면소포체 그리고 Golgi 복합체들이 매우 발달되어 있다. 그리고 조면소포체와 Golgi 복합체의 볼록한 형성면 사이에는 전이소낭이, Golgi 복합체의 성숙면에서는 분비소낭이 관찰되며, 상피세포의 선단에 수많은 홈들이 존재하는 점으로 보아 exocytosis에 의해 내강으로의 물질 분비가 이루어지는 것으로 판단된다.
Androgenic gland는 대부분의 수컷 연갑류의 제1, 2차 성징의 분화와 성적행동을 유발시키는 호르몬을 분비하는 것으로 알려져 있다. 생식소지수와 정소 및 AC의 조직학적 조사결과, 본 종에서 정자형성이 활발히 일어나는 시기는 5$\~$7월이며 8월부터는 대부분의 개체에서 정자형성은 관찰되지 않았다. 따라서 본 종의 수컷은 5월에서 7월이 성적으로 가장 활발하며 이 시기에 AG는 increased secretory activity를 나타내는 여러 징후를 보인다.
징거미새우의 수정관은 정소의 중앙 후반부에서 기원되어 제 5보각의 기부에 위치한 생식공까지 연결되어 있고 그 형태에 따라 짧고 가느다란 기부, 나선부, 직선상의 말단부 그리고 사정관 4부분으로 구분할 수 있다. 수정관 기부의 내강은 높이가 $12{\~}28{\mu}m$의 SCE가 랴은 기저막으로 둘러싸여 있다. 그리고 일부에 높은 HCE도 관찰된다. 나선부와 말단부의 내강은 배면으로는 $40\~120{\mu}m$ 높이의 높은 HCE가 그리고 복면과 측면에는 $12\~28{\mu}m$ 범위의 SCE로 구성되어 있다. 수정관의 사정관에는 종주근과 환상근으로 이루어진 근세포들로 둘러싸여 있고 2종류의 상피세포는 거의 비슷한 비율로 이루어져 있다. 한편, 기부의 내강에는 성숙정자와 호염기성 기질만 관찰되는 반면, 나선부부터는 SCE주변으로 호 산성 기질이 함께 나타난다. 사정관내에 저장되어 있던 정자덩어리와 정자를 싸고있는 물질이 양쪽의 생식공으로부터 한 쌍의 관형태의 정포로 되어 교미 직후의 암컷의 $2\~4 $또는 5번째 보각의 복판에 부착된다. 정포는 그 길이가 $2.7\~4.0mm$, 폭이 $1.5\~2.7mrn$ 정도의 크기였다.
십각 갑각류의 수정관은 정자의 성숙, 정포형성에 관여하는 물질의 획득 그리고 교미 전까지 정포를 저장하는 역할을 하며, 종에 따라 수정관은 3에서 10개의 부분으로 나뉘어지며, 부위에 따라 그 기능이 다른 것으로 알려져 있다 (Mclaughlin, 1983; Hinch and McKnight, 1988; El-Sherief, 1991). 본 종은 체장 90mm 전후까지 성장하며, 우리 나라 담수산 새우류 중에서는 비교적 대형종에 속한다. (중략)
담수산 징거미새우 Macrobrachium nipponense (De Hann)는 우리나라 남부의 하구 기수 구역에 서식하는 흔한 종으로 체장 약 7 cm 정도이며 우리나라 Macrobrachium 속의 새우 중에서는 가장 큰 종이다. 최근 자연 수역의 오염으로 자연에서의 이 종의 수가 급격히 감소되고 있어서 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 따라서 본 실험에서는 이 종의 인공종묘생산을 위한 기초로서의 생식생태 즉 교미전탈피 횟수, 교미전탈피의 형태학적 특징, 탈피기간중의 일일 먹이량, 교미 행동, 정자와 정포의 구조, 정소내의 수정관의 형태, 산란 기작, 적정인공수정 시간, 교미로 부터 산란에 소요되는 시간 및 과정, 수온과 염분농도에 따른 난발생 및 부화에 미치는 영향, 난부화과정을 조사하였고 그 결과는 다음과 같다. 1. 수온 $28^{\circ}C$ 감소량 $3.26{\~}4.35\%_{\circ}$ 에서 암컷은 $17{\~}18$일 주기로 성장 탈피를 하였고, $13{\~}14$일 간격으로 $4{\~}5$회의 교미전탈피를 하였다. 인공수정에 적절한 시간은 교미전탈피 후 14시간 이내였고 최적시간은 탈피후 8시간 이내였다. 교미시에 수컷은 한천질의 정포를 암컷의 복구에 넣었고 산란은 교미후 $6{\~}17$시간 후에 관찰되었으며 산란시에 체외수정이 된다고 사료된다. 수정난은 암컷의 유영지 사이에 안들어 진 포난실에 부착되며 그 수는 암컷 체장이 6.5 cm인 경우 약 $5000{\~}6000$입 정도이다. 2. 산란 직후의 알은 타원형이며 평균 크기는 $0.58{\times}0.48$ mm였고 난발생이 진행되면서 크기가 증가되어 마지막에는 $0.85{\times}0.48$ mm로 되었다 알의 장축(Y)와 소요일수(X)와의 상관관계는 Y=5.60194+0.007358X로 나타낼 수 있었다. 난의 발생은 표할이었으며 분할구는 4 세포기에 나타났다. 난발생은 수온 $22{\~}30^{\circ}C$에서 정상적이며 최적수온은 $26{\~}28^{\circ}C$로 나타났고, 염분도는 염소양 $0{\~}6.64\%_{\circ}$ 에서 정상적으로 발생하였으며 최적염분 농도는 $2.21{\%_{\circ}}$이었다. 난부화일수(Y)와 수온(X)와의 상관관계는 Y=50.803-1.355X로 나타났고 수온 $28{\~}28.6^{\circ}C$에서 산란에서 부화까지는 $12{\~}13$일이 소요되었다. 3. 교미전탈피는 성장 탈피와 형태적으로 큰 차이가 났으며 교미전탈피에서만 번식강모와 번식 섬모가 흉복갑부, 복부측판 및 $1{\~}4$번 유영지 기부에 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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