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경골어류 바다빙어과 빙어의 성숙란 난막 미세구조

Ultrastructure of the Matured Egg Envelope in Pond Smelt, Osmeridae, Teleostei

한국현미경학회지 2011년 41권 1호 p.13 ~ 20
김동희 ( Kim Dong-Heui ) - 연세대학교 원주의과대학 환경의생물학교실

김재구 ( Kim Jae-Goo ) - 전북대학교 자연과학대학 생물과학부
류동석 ( Reu Dong-Suck ) - 청주대학교 생명과학과

Abstract

경골어강(Osteichthyes)의 바다빙어목(Osmeriformes), 바 다빙어과(Osmeridae)에 속하는 빙어(Hypomesus nipponensis) 는 국내 동북부 바다에 유입하는 하천 하류, 일본, 러시아 및 알래스카 등에 분포하고 있으나, 수산진흥원에서 1925년 이래 함경남도 용흥강에서 채란한 빙어를 제천 의림지 등 전국 주요 저수지에 이식한 후 현재 전국에 분포하고 있다. 빙어는 하절기에는 저수지의 수심이 깊은 곳에 서식하다 산 란기인 3월이 되면 얕은 개울로 이동한다. 먹이는 동물성플 랑크톤과 깔따구 유충이다. 만 1년생이 되면 호수나 하천의 얕은 곳으로 나와 수초나 모랫바닥에 산란하는 것으로 알려 져 있다(Kim & Park, 2002). 어류의 수정란은 비세포성인 난막에 의해 둘러싸여 있으 며, 발생중인 배자가 외부환경으로부터 받는 물리적인 충격 및 화학물질에 대해서 방어하고 확산에 의한 기체교환의 기 능을 수행하며(Harvey et al., 1983; Cameron & Hunter, 1984) 동물극쪽에 난문(micropyle)을 가지고 있어서 첨체가 없는 정자의 통로 역할을 한다. 난문의 직경은 난막의 내측으로 들어갈수록 작아지기 때문에 다수정(polyspermy)을 제한하 는 물리적인 장벽으로 작용한다(Ohta & Nashirozawa, 1996; Yoon et al., 1996). 열대지역에 서식하는 시클리드과 (Cichlidae)에 속하는 Golden severum, Convic cichlid 및 디스커스의 경우 수정란 의 형태는 모두 장타원형으로 같은 형태를 가지고 있으나 난막 표면에 부착성 구조물과 단면구조는 종에 따라서 서로 다른 구조를 가지고 있어 종특이성을 나타내고(Deung et al., 1997), 등목어과(Belontiidae)에 속하는 Three-spot gourami, Pearl gourami 및 Marble gourami의 수정란 난막은 모두 같 은 미세구조를 가지고 있어 과(Family)의 공통적인 특성을 나타낸다(Kim et al., 1999). 또한 카라신과(Characidae)에 속 하는 어류의 경우 난막의 단면구조는 종에 따라 서로 다른 구조를 가지고 있으나 난문의 외부형태는 난막의 주름이 방사형으로 둘러싸여 수레바퀴모양을 하고 있어 과의 특이 성, 난막 단면의 미세구조는 종특이성을 나타낸다(Kim et al., 1996, 2005). 지금까지의 난막의 미세구조에 대한 연구는 대부분 산란 주기가 짧고 연 중 산란이 가능한 열대지역에 서식하는 어 종에서 주로 이루어져 왔으며, 온대지역에 서식하는 국내 어종에 대한 연구는 채집, 암수구별, 양어 및 실험실내 번식 의 어려움 때문에 많이 이루어지지 못하고 있다. 국내에 서 식하는 어류의 난막과 난문에 대한 연구들은 큰가시고기 (Deung et al., 1999), 피라미(Deung et al., 2000), 참마자(Kim et al., 2001), 얼룩동사리(Kim et al., 2002), 참붕어(Kim et al, 2007), 버들치(Kim et al., 2009) 및 쉬리(Kim et al., 2010) 등 에서 보고된 바 있으며 같은 과라고 하더라도 종에 따라서 난막의 구조는 서로 다른 것으로 알려져 있다. 빙어에 대한 연구는 정자구조에 대한 연구가 보고된 바 있으나(Kim et al., 2010) 난자에 대한 연구는 이루어진 적이 없으며, 특히 바다빙어과에서 난자의 난막에 대한 미세구조적 연구는 밝 혀진 바 없다. 따라서 본 연구는 바다빙어과에 속하는 빙어 의 난막구조가 종 수준에서 어떤 형태학적 특징들을 가지 고 있는지 확인하기 위하여 광학현미경과 전자현미경을 이 용하여 난막의 표면구조, 단면구조 및 난문의 형태를 관찰 하고자 하였다.

The ultrastructure of the matured egg envelope in Pond smelt, Hypomesus nipponensis belonging to Osmeridae, Osmeriformes were investigated by routine light and electron microscopes. The matured egg have two egg envelopes and have a single micropyle, which is thought to the pathway of sperm in the area of the animal pole. An outer egg envelope was surrounded by a follicular layer and outer surface of inner egg envelope have structure with high electron density. Also, the inner egg envelope consisted of 6 horizontal lamellae with higher electron density alternating with 5 interlamellae of lower electron density. Many grooves distributed on the outer surface of outer egg envelope, and the outer surface of inner egg envelope was covered by amorphous structures. In conclusion, the egg of teleost is surrounded by one egg envelope according to the studies on morphology of egg envelope up to the present. The fact that have two egg envelopes is a species specificity of Pond smelt and these ultrastructural characters of egg envelope can be utilized in taxonomy of teleost.

키워드

Ultrastructure; Fish; Egg envelope; Pond smelt; Hypomesus nipponensis
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