산성화 수계 환경이 넙치의 일주기 리듬 교란에 미치는 영향

Abstract

지속적으로 대기로 배출되고 있는 이산화탄소는 이미 해양 산성화를 일으킬 수 있을 정도의 농도에 도달한 것으로 알려져 있다. 특히, 해양 산성화에 의한 해수의 탄산염 농도 변화는 어류의 후각 기능과 포식자 회피 능력을 저해할 뿐만 아니라, 어류의 일주기 리듬에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 농도의 이산화탄소에 노출(pH 8.1, pH 7.8 및 pH 7.5)시킨 넙치 치어를 대상으로 생체리듬과 관련 있는 Cryptochrome (Cry)1, Period (Per)2 및 멜라토닌의 혈장 농도 변화를 통해 넙치의 일주기 리듬 변화를 조사하였다. 대조구인 pH 8.1에서는 Cry1 및 Per2 활성이 명주기에서 높고 암주기에서 낮게 나타났다. 그러나 pH 7.8 실험구에서 Cry1 활성은 명주기임에도 불구하고 낮게, 암주기에서는 높게 나타났다. 또한, pH 7.5 실험구에서 Cry1 활성은 암주기에서 높게, 명주기에서 낮게 나타나는 등 위상 변이가 관찰되었다. Per2의 경우에도 pH 7.8에서는 암주기임에도 불구하고 높은 활성을 보이는 등 위상 변이가 관찰되었으며, pH 7.5에서도 Per2 활성은 명주기에 낮고 암주기에 높게 나타나는 위상 변이를 보였다. 멜라토닌 활성의 경우, pH 8.1에서는 명주기에서 낮게 암주기에서 높게 나타났다. pH 7.8에서 멜라토닌은 노출 후 30시간까지는 거의 변화를 보이지 않았으나 그 이후에 일시적으로 높은 활성을 보였다. pH 7.5에서는 노출 후 30시간까지는 전반적으로 낮은 활성을 보였으나 명주기인 노출 후 34시간째에 멜라토닌 활성이 급격히 증가하는 등 일주기 리듬의 위상 변이를 보였다. 이상의 연구결과를 요약해 보면, 이산화탄소 노출로 인한 급격한 pH 환경 변화가 넙치의 일주기 리듬을 지연시키거나 역전시키는 형태의 위상 변이를 야기시킨 점으로 보아, 이산화탄소 배출로 인한 pH 변화는 넙치 치어의 일주기 리듬을 교란시키는 등의 악영향을 미친 것으로 사료된다.