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송사리

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1. 개요

송사리는 몸길이 4cm 내외의 작은 물고기로, 2012년 북방송사리와 분리되었다. 수컷은 등지느러미가 크고 갈라지며, 암컷은 작고 갈라짐이 없는 특징을 보인다. 짧은 수명과 뛰어난 번식력으로 모델 생물로 활용되며, 유전체 연구, 우주 생물학, 유전학 연구 등 다양한 과학 분야에서 사용된다. 일본, 한국, 중국 등지에 분포하며, 서식지 훼손과 사육 송사리와의 잡종화로 인해 보존에 위협을 받고 있다. 일본에서는 다양한 품종이 개발되어 애완동물로도 인기가 높다.

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송사리 - [생물]에 관한 문서
기본 정보
''Oryzias latipes''
Oryzias latipes
학명Oryzias latipes
명명자Temminck & Schlegel(1846)
이명Poecilia latipes Temminck & Schlegel, 1846
Aplocheilus latipes (Temminck & Schlegel, 1846)
일반 크기약 3.6 cm
영어 이름Japanese rice fish
Japanese medaka
Japanese killifish
생물 분류
동물계
척삭동물문
아문척추동물아문
상강악구상강
조기강
아강신기아강
상목극기상목
동갈치목
아목메다카아목
메다카과
아과메다카아과
메다카속
보존 상태
IUCNLC (최소 관심종)

2. 형태

몸길이는 4cm 내외로, 몸은 길고 옆으로 납작하며 배는 통통하다. 머리는 위아래로 납작하고 이마는 편평하다. 아래턱이 위턱보다 길고 아래턱만 움직인다. 눈은 매우 크다. 등지느러미는 몸 뒤쪽에 있으며, 등지느러미의 갈라짐 유무로 암수를 구분할 수 있다. 수컷은 등지느러미가 크고 갈라짐이 있으며, 뒷지느러미도 평행사변형 모양으로 크다. 암컷은 등지느러미가 작고 갈라짐이 없으며, 뒷지느러미는 삼각형 모양으로 작다.[53]

3. 특징

송사리는 짧은 수명과 뛰어난 번식력을 가지고 있으며 키우기가 쉬워 모델 생물로 주로 쓰인다.[53] 천적으로는 게아재비, 장구애비, 물장군, 물자라, 백로, 잠자리 애벌레, 물방개 등이 있어 무리지어 생활한다.[53] 짝짓기는 수컷과 암컷이 1:2 비율로 한다.[53] 산란기의 암컷은 배가 부풀어 오르고 알을 낳는다.[53] 알은 처음에는 투명하고 작다가 시간이 지나면 새끼 송사리가 태어난다.[53] 수컷은 등지느러미가 크고 갈라짐이 있으며, 뒷지느러미도 평행사변형 모양으로 크다. 암컷은 등지느러미가 작고 갈라짐이 없으며, 뒷지느러미는 삼각형 모양으로 작다.[53]

4. 생태

낙동강 수계와 동해로 유입되는 하천, 탐진강 유역 및 서해와 남해섬 지방에 분포한다. 물이 천천히 흐르는 소하천이나 연못, 늪, 농수로 등 수초가 많은 곳의 수면 가까이에 산다.[60] 송사리는 작은 연못, 얕은 강, 벼 논에서 서식하며,[7] 0°C~42°C의 다양한 수온에서 생존할 수 있지만, 15°C~28°C의 수온을 선호한다.[8] 어린 모기와 작은 플랑크톤을 먹기 때문에 인간에게 유익한 생물로 알려져 있다. 한 번에 10~20개의 알을 낳으며, 실험실 조건에서는 매일 산란도 가능하다. 계절 번식 동물로, 보통 봄과 여름 사이에 산란하며,[9] 물풀 주변에 산란하는 것을 선호하고, 벼 논에서 서식하는 경우가 많다.[7] 알은 보통 4~10일 후에 부화한다.[10] 발달된 신장 기능으로 바닷물과 기수에서도 생존 가능하다.[11] 야생에서의 평균 수명은 2년 정도이지만, 실험실 조건에서는 3~5년까지 생존할 수 있다. 무리를 지어 생활하며, 다른 송사리의 얼굴을 인식할 수 있다.[12]

5. 분류 및 분포

과거에는 북방송사리(''O. sakaizumii'')와 함께 송사리 1종으로 분류되었으나, 형태학적, 유전적 차이를 근거로 2012년에 분리되었다.[4][13] 학명은 구 "송사리"의 것을 본 종이 이어받았고, 북방송사리는 새롭게 신설되었다. 본 종과 북방송사리는 유전적으로는 별종이라고 해도 좋을 정도로 유전자 분화(Genetic divergence)가 나타나지만, 생식적 격리는 관찰되지 않으며, 두 종의 분포 경계에 해당하는 단고국·탄바국 지방에서는 잡종의 존재가 확인되었다.

확실한 ''O. latipes''의 원산지는 일본으로, 일본의 동부 및 남부 혼슈, 시코쿠, 큐슈 및 남부의 작은 섬으로 제한된다.[13] 그 외, 한국, 중국, 라오스를 포함한 동남아시아 등지에도 분포하는데, 이 지역 개체군들의 분류학적 위치는 불분명하여 추가 연구가 필요하다.[4][13] 일본 홋카이도에는 도입종으로 유입되었다.[15]

얕은 도랑에 있는 무리, 이 종의 전형적인 서식지 (가토리, 일본)

5. 1. 남방계와 북방계 개체군 (일본)

계통 분석에 따르면 남부 일본 개체군은 북부 규슈 지역에서 기원하여 혼슈로 퍼져나갔다. 반면, 북부 개체군은 다지마-탄고 지역의 개체군에서 기원하여 동해 연안을 따라 퍼져나갔다.[17] ''O. latipes''는 동일본형, 동세토내해형, 서세토내해형, 산인형, 북부 규슈형, 오스미형, 아리아케형, 사쓰마형, 류큐형 등 9개의 하위 개체군을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 하위 개체군은 인위적인 방생으로 인해 서로 섞였으며, 지역 유전적 다양성이 감소했다.

알로자임(Alloenzyme) 분석 결과, "동일본형", "동세토내해형", "서세토내해형", "산인형", "북부 규슈형", "오스미형", "아리아케형", "사쓰마형", "류큐형"의 9종류의 지역형으로 세분된다. 미토콘드리아 DNA 해석 결과, 이들 수역마다 유전적으로 다른 개체군에는 각각 서로 다른 환경 적응 구조가 검출되었다.

6. 과학 분야에서의 활용

송사리(''Oryzias latipes'')는 모델 생물체로서, 독성학을 포함한 다양한 생물학 연구에 활용된다.[18][19] 짧은 임신 기간과 뛰어난 번식력 덕분에 실험실에서 키우기 쉽고, 추위에 강하며 운송이 용이하다.[18][19] 생활 주기, 성 행동, 색의 유전, 산란 습관, 먹이 섭취, 병리학, 배아 발달, 생태학 등 다양한 분야의 연구가 진행되었다.[18][19]

송사리는 제브라피쉬의 절반 정도인 약 800메가 염기쌍의 작은 게놈을 가지고 있으며, 세대 간 시간은 7주로 짧고, 6°C~40°C의 넓은 온도 범위에서 생존할 수 있는 등 모델 생물로서 여러 이점을 지닌다.[20][21]

6. 1. 유전체 연구

형질전환 송사리 생산은 비교적 쉽다. 송사리는 다양한 인간 호르몬을 분비하거나, 다른 물고기의 프로모터 서열을 발현하거나, 항균 단백질을 생성하거나, 형광 녹색, 노란색, 빨간색으로 빛나게 하는 단백질을 만들도록 유전자 변형되었다.[5][22] 또한 비늘이 없는 돌연변이, 지느러미가 긴 돌연변이 등 다양한 돌연변이 균주가 존재한다. 반수체 배아 줄기 세포주도 확립되었다.[23]

6. 2. 우주 생물학

송사리(Oryzias latipes영어)는 1994년 우주왕복선 컬럼비아에서 궤도 내 짝짓기를 한 최초의 척추동물이며, 그 결과 건강한 치어가 부화했다.[24] 2012년에는 소유즈 TMA-06M에 실려 국제 우주 정거장의 수족관에서 사육되었다.

6. 3. 유전학 연구

송사리(''Oryzias latipes'')는 모델 생물체로서, 독성학 등 다양한 생물학 연구에 널리 사용된다. 송사리는 제브라피쉬나 쥐보다 근교계통을 확립하기 쉽다.[25] 1979년까지 10개의 근교계통이 만들어졌으며,[26] 이러한 근교 계통은 송사리를 유전학 연구의 모델 종으로 만들었다.[27][28] 2014년에는 야생에서 채집한 단일 개체군에서 유래한 111개의 서로 다른 근교 계통을 만드는 작업이 시작되었다.[29]

6. 4. 생식 생물학

송사리(''Oryzias latipes'')는 매일 번식하여 생식 생물학 연구에 매우 적합한 모델 생물체이다.[30] 연구자들은 송사리의 HPG 축 활동을 집중적으로 연구해 왔다.[30][31]

선택적 육종을 통해 얻어진 오렌지색 수족관 변종(히메다카). 위에서 촬영한 모습이다.


송사리는 성 결정 유전자(DMY)가 확인된 최초의 비포유류 척추동물이다.[32] 성 스테로이드 조작을 통해 성별을 전환할 수 있으며,[33] 수컷과 암컷 사이에 형태학적 성적 이형성이 나타난다. 난소 절제술[34]이나 빛의 주기를 변경하는 방법[35] 등을 통해 송사리의 생식 메커니즘을 연구한다.

6. 5. 면역학

송사리의 흉선으로 T 림프구가 이동한다는 사실이 밝혀져, 흉선이 포유류뿐만 아니라 다른 척추동물에도 존재함을 확인하는 데 기여했다.[23]

6. 6. 골격 연구

송사리(''Oryzias latipes'')는 모델 생물체로, 독성학 등 다양한 생물학 연구 분야에서 널리 사용된다. 송사리는 번식력이 좋고 실험실에서 키우기 쉬우며, 추위를 잘 견디고 운송이 용이하다.[18][19] 비교적 작은 게놈(약 800메가 염기쌍)을 가지고 있으며, 세대 간 시간도 7주로 짧고, 넓은 온도 범위(6°C에서 40°C)에서 튼튼하게 자란다.[20][21]

형질전환 송사리는 생산이 비교적 쉽다. 다양한 인간 호르몬을 분비하거나, 다른 물고기의 프로모터 서열을 발현하거나, 항균 단백질과 형광 단백질을 만들도록 유전자 변형되었다.[5][22] 반수체 배아 줄기 세포주가 확립되기도 했다.[23]

이 종은 골다공증과 같은 인간의 골격 질환 연구 모델로 점점 더 많이 활용되고 있다.[36]

7. 보존

IUCN 적색 목록에는 '관심 필요' 종으로 등재되어 있다. 이는 송사리가 넓은 서식지(755000km2)에 분포하고, 다양한 곳에서 비교적 많이 발견되기 때문이다.[1] 그러나 일본 환경성에서는 멸종 위기종으로 지정하고 있다.[37] 일본의 많은 지역 사회에서는 야생 송사리를 보존하기 위해 노력하고 있다.[38][39][40] 한편, 대한민국에서는 환경부 지정 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정되어 보호받고 있다.

송사리 보존의 주요 문제는 서식지 훼손과 사육 송사리(히메다카)와의 잡종화이다. 논과 관개 수로의 현대화로 인해 송사리가 번식하기 좋은 장소가 크게 줄고 있다.[7] 인위적인 방생으로 히메다카가 유입되어 각 송사리 아집단의 지역적인 유전적 적응을 사라지게 한다.[41][42] 히메다카는 주황색 몸 색깔을 가지고 있어, 잡종은 포식자를 유인하여 전체 송사리 개체수를 감소시킨다.[43]

모기 물고기와 같은 외래종은 송사리와 서식지를 공유하며 경쟁한다. 2006년에는 상업적 목적으로 대만에서 형질전환 송사리 계통이 일본으로 들어왔으며, 이 형질전환 계통이 야생으로 방출되어 유전자 오염을 일으키고 있다.[47]

7. 1. 현황

IUCN 적색 목록에는 '관심 필요' 종으로 등재되어 있다. 이는 송사리가 넓은 서식지(755000km2)에 분포하고, 다양한 곳에서 비교적 많이 발견되기 때문이다.[1] 그러나 일본 환경성에서는 멸종 위기종으로 지정하고 있다.[37] 일본의 많은 지역 사회에서는 야생 송사리를 보존하기 위해 노력하고 있다.[38][39][40] 한편, 대한민국에서는 환경부 지정 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정되어 보호받고 있다.

7. 2. 위협 요인

송사리 보존의 주요 문제는 서식지 훼손과 사육 송사리(히메다카)와의 잡종화이다. 논과 관개 수로의 현대화로 인해 송사리가 번식하기 좋은 장소가 크게 줄고 있다.[7] 또한, 인위적인 방생으로 인해 히메다카가 많은 지역에 유입되었다.[41] 이는 각 송사리 아집단의 지역적인 유전적 적응을 사라지게 한다.[41][42] 히메다카는 선명한 주황색 몸 색깔을 가지고 있어, 잡종은 더 많은 포식자를 유인하여 전체 송사리 개체수를 감소시킨다.[43] 2011년, 나라에서 잡힌 야생 송사리의 거의 15%가 히메다카 특유의 유전자 표지를 가지고 있다는 것이 연구를 통해 발견되었다.[44]

모기 물고기와 같은 외래종은 동일한 서식지를 공유하면서 송사리와 경쟁한다. 한 연구에 따르면, 70% 이상의 송사리가 모기 물고기의 공격으로 꼬리지느러미가 손상되었다.[45] 뒷지느러미의 손상은 구애 행동을 방해하여 송사리 후손을 감소시킨다.[46]

2006년에는 상업적 목적으로 대만에서 형질전환 송사리 계통이 일본으로 들어온 사실이 밝혀졌다. 이 형질전환 계통은 녹색 형광을 발현시켜 몸을 빛나게 하는 도입 유전자를 가지고 있었다. 현재 이 형질전환 계통이 야생으로 방출되어 유전자 오염을 일으키고 있다.[47] 송사리 개체 크기에 대한 포괄적인 연구는 없지만, 한 송사리 아집단의 유전체 분석 결과 유효 개체군 크기가 약 25,000~70,000으로 나타났다.[48]

8. 품종 개량 (일본)

다양한 체형과 색상을 가진 송사리 품종이 개발되고 있다. 주요 체형과 눈의 종류, 기타 특징은 다음과 같다.

구분내용
체형일반 체형
히카리 체형: 등과 배를 구분하는 유전자가 손상되어 등지느러미가 뒷지느러미와 같은 형태를 하고 있으며, 등 쪽이 배 쪽과 마찬가지로 빛난다.[54]
다루마 체형: 몸길이가 짧고 등이 솟아 있으며, 헤엄치는 것을 잘 못하고 수온 등에도 민감하여 사육이 어렵다.[54]
히카리 다루마 체형: 히카리 체형과 다루마 체형의 특징을 모두 가지고 있다.[54]
눈의 종류일반 눈
알비노: 멜라닌 색소가 없어 혈액의 색이 비쳐 붉게 보인다.
돌출눈: 양쪽 눈이 튀어나와 있으며, 눈에서 입까지의 길이도 짧다.
판다: 홍채에 빛을 반사하는 세포인 홍채 색소포가 없어 검게 보인다.
블루 아이: 동공이 파랗다.
기타 특징라메: 홍채 색소포가 만드는 특징으로 비늘이 빛난다.
체외광: 등에 줄 모양의 반짝임이 보인다.
체내광: 홍채 색소포가 반사되어 체내에 독특한 광택이 보인다.
지느러미 장: 모든 지느러미가 길게 뻗어 있지만 형태가 다양하고 찢어지기도 한다.[54]
리얼 롱핀: 지느러미가 원래 형태를 유지한 채 길어진다.[54]
지느러미 광: 지느러미에 광택이 있다.[54]
마루코: 등지느러미가 없다.[54]


9. 사회적 중요성 (일본)

송사리는 수 세기 동안 일본에서 애완동물로 길러져 왔다. 최근 몇 년 동안 송사리의 인기가 높아져, 일부 희귀 품종은 100만 이상으로 평가받고 있다. 가장 흔한 품종(히메다카 등)은 마리당 약 50JPY에 구입할 수 있다.[49] 현재 456개의 상업용 품종이 문서화되어 관상어 사육에 이용되고 있다.[50] 송사리는 애완동물뿐만 아니라 교육에도 널리 활용된다. 일본 초등학교에서는 학생들이 살아있는 생물을 돌보는 직접적인 경험을 통해 동물의 생애 주기에 대한 이해를 높이기 위해 송사리를 기르는 경우가 많다.

참조

[1] IUCN Oryzias latipes 2024-07-01
[2] FishBase 2019-04-01
[3] FishBase 2014-01-01
[4] 논문 A phylogenetic analysis and taxonomic revision of ricefishes, Oryzias and relatives (Beloniformes, Adrianichthyidae)
[5] 웹사이트 Oryzias latipes http://www.seriously[...] SeriouslyFish 2017-02-21
[6] 웹사이트 The Ricefish: An Odd and Interesting Group http://www.tfhmagazi[...] TFH Magazine 2017-02-21
[7] 논문 屋外池における野生メダカ Oryzias latipes の繁殖行動 2012-01-01
[8] 논문 Medaka as a research organism: past, present and future 2004-07-01
[9] 논문 An Experimental Analysis of Reproductive Effort and Cost in the Japanese Medaka, Oryzias Latipes 1980-01-01
[10] 논문 Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes 2004-07-01
[11] 논문 Medaka (Oryzias latipes) as a model for hypoosmoregulation of euryhaline fishes 2001-02-15
[12] 논문 Individual recognition and the 'face inversion effect' in medaka fish (Oryzias latipes) 2017-07-11
[13] 논문 Oryzias sakaizumii, a new ricefish from northern Japan (Teleostei: Adrianichthyidae)
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[23] 논문 Generation of Medaka Fish Haploid Embryonic Stem Cells
[24] 웹사이트 Medaka aboard Columbia http://cosmo.ric.u-t[...] 2006-07-16
[25] 논문 The untapped potential of medaka and its wild relatives
[26] 웹사이트 NBRP Medaka https://shigen.nig.a[...] 2019-10-07
[27] 논문 The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution 2007-06-01
[28] 논문 Genetic Analysis of Craniofacial Traits in the Medaka https://www.genetics[...] 2007-12-01
[29] 논문 The Genomic and Genetic Toolbox of the Teleost Medaka (Oryzias latipes) https://www.genetics[...] 2015-04-01
[30] 논문 Time-of-Day-Dependent Changes in GnRH1 Neuronal Activities and Gonadotropin mRNA Expression in a Daily Spawning Fish, Medaka 2012-07-01
[31] 논문 Evolution of the regulatory mechanisms for the hypothalamic-pituitary-gonadal axis in vertebrates–hypothesis from a comparative view 2018-11-27
[32] 논문 DMY is a Y-specific DM-domain gene required for male development in the medaka fish 2002-05-01
[33] 논문 17-α-ethinylestradiol affects reproduction, sexual differentiation and aromatase gene expression of the medaka (Oryzias latipes) 2000-10-01
[34] 논문 Identification of KiSS-1 Product Kisspeptin and Steroid-Sensitive Sexually Dimorphic Kisspeptin Neurons in Medaka (Oryzias latipes) 2008-05-01
[35] 논문 Effects of the light-dark cycle and scheduled feeding on behavioral and reproductive rhythms of the cyprinodont fish, Medaka,Oryzias latipes 1987-06-01
[36] 논문 A Baseline for Skeletal Investigations in Medaka (Oryzias latipes): The Effects of Rearing Density on the Postcranial Phenotype 2022-06-30
[37] 논문 Geographic Variation and Diversity of the Cytochrome b Gene in Japanese Wild Populations of Medaka, Oryzias latipes 2003-10-01
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[39] 웹사이트 追跡取材! 進行中の「三浦メダカ」保全活動をレポート! - はまれぽ.com 神奈川県の地域情報サイト http://hamarepo.com/[...] 2019-11-29
[40] 웹사이트 和歌山市におけるのメダカの現在の生息状況 http://kodomo123.jp/[...] 2019-11-29
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[42] 논문 市販されているメダカのミトコンドリアdna 遺伝子構成 2011
[43] 논문 Differences in the behavior and ecology of wild type medaka (Oryzias latipes complex) and an orange commercial variety (himedaka) 2015
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[45] 논문 外来種カダヤシによるメダカへの影響と保全策に関する一考察 2005
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[48] 논문 Genomic and Phenotypic Characterization of a Wild Medaka Population: Towards the Establishment of an Isogenic Population Genetic Resource in Fish 2014-03-01
[49] 웹사이트 100万円の値がついた「高級メダカ」とは!?人気急上昇中、希少なメダカを一挙公開 https://precious.jp/[...] 2019-11-29
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[53] 웹사이트 メダカの飼い方 https://www.kyorin-n[...] 株式会社キョーリン 2024-06-20
[54] 서적 小学館の図鑑NEO メダカ・金魚・熱帯魚 株式会社小学館 2024-06-30
[55] 웹사이트 環境省報道発表資料「第4次レッドリストの公表について(汽水・淡水魚類)」 https://www.env.go.j[...] 2022-07-18
[56] 웹사이트 入口 友香 https://researchmap.[...] 科学技術振興機構 (JST) 2022-09-13
[57] 웹사이트 須山 知香 https://nrid.nii.ac.[...] 文部科学省、日本学術振興会 2022-09-13
[58] 웹사이트 尾田 正二 https://nrid.nii.ac.[...] 文部科学省、日本学術振興会 2022-09-13
[59] 웹사이트 中尾 遼平 https://nrid.nii.ac.[...] 文部科学省、日本学術振興会 2022-09-13
[60] 서적 민물고시 쉽게 찾기



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