Park, Jae-Min;Jeon, Hyung-Bae;Suk, Ho Young;Cho, Seong-Jang;Han, Kyeong-Ho
한국발생생물학회지:발생과생식
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제24권1호
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pp.63-70
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2020
This study aimed to investigate early life of Coreoperca herzi living in Han River and compare morphological differences between different groups during the development in order to provide basic data for relevant taxonomic research. On average, one female individual spawned 541 to 861 eggs (average 701) at once. After 259 hours, the tail broke out of the egg membrane and hatching began. Immediately after hatching, the larvae were average 7.81±0.10 mm (n=5) in total length. 60 days the juvenile was average 35.9±1.30 mm (n=5) in total length. The white spots spread to the rest of the body, rending the same pattern as that on the body of their broodstock fish.
한국산 꺽지 번식에 대한 연구의 일환으로 정소 및 정자의 형태적 특징을 조사하였다. 2001년 5월부터 10월에 걸쳐 북한강 지류인 수입천 지역에 서식하는 꺽지(Corecperca herzi)를 채집하여 분석하였다. 정소는 흰색을 띄며 쐐기모양을 하고 복강의 등쪽에 좌우 균등하게 발달하였다. 동일한 정자형성 단계에 있는 생식세포들이소낭세포에 싸여 발달하며 여러 개가 모여 소엽구조를 형성한다. 각 소엽은 여러 개의 소낭들로 구성되며 소낭들은 각각 속에 들어 있는 생식세포의 정자형성 단계가 상이하였다. 정자는 길이는 43 ${\mu}$m로 둥근 형태의 두부는 2.2 ${\mu}$m 길이이며 0.5 ${\mu}$m길이의 중편이 두부 밑에 발달한다. 미부의 길이는 40 ${\mu}$m이다. omassie brilliant blue염색 결과 정자의 두부 선단에 강한 염색을 확인하였는데 첨체를 발달시키는 것으로 사료된다.
꺽저기 Coreoperca kawamebari는 탐진강 및 인접 하천에 제한적으로 분포하는 반면, 꺽지 C. herzi는 전국의 여러 하천에 분포한다. 두 종의 공서 수역에 대해서 지금까지 보고되지 않았으나, 본 연구에서 섬진강의 지류인 보성강과 영산강의 지류인 지석천에서 두 종의 공서 수역을 확인하였다. 꺽저기와 꺽지의 공서 수역 내에서 하천 환경의 차이에 따른 두 종의 분포 양상과 어류 군집의 특성을 확인하기 위하여 2011년 9월부터 2012년 10월까지 보성강 상류 수역에서 환경 요인과 어류 군집을 조사하였다. 순위 수도 분포 분석에 의하면, 서식지 환경이 다양할수록 꺽저기와 꺽지의 출현 비율이 비슷할 뿐만 아니라 어류 군집의 종다양성이 높았다. 정준대응분석 결과에서 꺽저기는 정체 수역에 서식하는 반면, 꺽지는 하상이 호박돌으로 이루어지고 유속이 빠른 환경에 서식하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 꺽저기와 꺽지의 서식지 환경이 상이하다는 것을 확인하였고, 하천의 서식지 환경이 단순하면 꺽저기나 꺽지 중 한 종만 출현하고 어류 군집의 종 다양성이 감소하였으며 서식지 환경이 다양하면 이들 두 종이 공존할 수 있고 종 다양성이 증가하는 것으로 파악되었다.
꺽지는(Coreoperca herzi)는 농어목(Perciformes), 꺽기과(Centropomidae), 꺽지 속에 속하는 우리나라의 특산 어종으로 전국적으로 분포하고 있는 민물고기이며(정, 1986; 최 등, 1990; 한국동물분류학회, 1997), 육질의 맛이 담백하여 예로부터 고급 첫감이나 매운탕으로 선호도가 매우 높은 어종이다. 꺽지는 담수어 중 출현빈도가 1%로 조사된 바 있으나, 최근 하천에 분포하는 꺽지의 자원이 하천의 댐공사, 생활오폐수 및 농약의 오염으로 인한 생태계 변화에 따라 멸종의 우려가 될 정도의 급속한 감소추세를 보이고 있다. (중략)
용존산소(DO)의 급격한 증가에 순응된 꺽지(Coreoperca herzi)와 모래무지(Pseudogobio esocinus) 조직내 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)의 대사와 $C_4$ 동위효소를 확인하였다. DO 18 ppm에 갑작스럽게 순응시 꺽지 LDH활성은 뇌와 간조직에서 각각 $35-39\%$ 변화되었고, 다른 조직에서는 $20\%$이내로 변화가 적었다. 골격근조직은 LDH $A_4$ 동위효소가 증가되고 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소되었다. 심장조직은 $B_4$ 동위효소가 조금 증가되었다. 신장조직도 $B_4$가 증가하고 눈 조직은 eye-specific $C_4$와 C hybrid가 감소되어 조절되었다. DO 증가에 갑작스럽게 순응한 모래무지 간조직에서 LDH 활성은 30분에서 급격하게 $150\%$이상 크게 증가되었고, 다른 조직에서는 $70\%$ 이상 변화되었다. 그리고 골격근조직은 $A_4$ 동위효소가 증가하고 다른 조직들에서는 $B_4$가 증가되었으며 특히 간 조직의 대사는 liver-specific $C_4$가 증가하고 $A_4$ 는 감소되어 조절되었다. 그러나 꺽지 눈 조직의 대사는 LDH 활성이 감소하고 eye-specific $C_4$ 동위효소가 감소되어 조절되었다. 따라서 DO증가에 순응시 모래무지는 꺽지에 비해 LDH 활성이 크게 증가되었고 동위효소의 변화정도도 크게 나타났으며, eye-spe-cific $C_4$와 liver-specific $C_4$ 동위효소는 lactate oxidase로서 대사를 조절하였다. 그러므로 환경변화에 순응하여 나타나는 대사는 종이 이전에 어떤 서식조건에 적응되었는가에 따라 다른 것으로 사료된다.
꺽지, Coreoperca herzi의 생식 년주기를 규명하기 위하여 1994년 7월부터 1996년 4월까지 경남 산청군 경호강에서 실험어를 채집하여 수온, 일장, GSI, HSI, 생식소의 조직학적 조사 및 혈중 스테로이드 호르몬의 농도변화를 조사하였다. GSI는 2월부터 급격히 상승하여 4월에 최대치를 나타내고 5월까지 높은 값을 유지하다가 하강하기 시작하여 8월에 최저값을 나타내었다. 혈중 E2, testosterone의 혈중 스테로이드 호르몬 농도는 GSI의 변화와 유사한 양상을 나타냈다. 방란, 방정 후 난소 소낭 내에서는 짧은 퇴화기가 관찰되며, 어린 난모세포가 계속 성장하여 난황합성 전기의 상태에서 저수온기에 휴지기 상태로 월동하여 이듬해 수온 상승기에 일제히 성장한다. 정소 역시 짧은 퇴화기(7월)와 오랜 휴지기(10~2월)를 가진다. 본 종의 생식 년주기는 성장 및 성숙기(2월~4월 초순), 완숙 및 산란기(4월 하순~6월 초순), 퇴화 및 정체기(7~8월), 회복기 (9월~11월 초순), 휴지기 (12월~1월)로 나누어지며 주 산란기는 5월이었다.
꺽지의 식성 분석을 위해 금강에서 2016년 3월부터 12월까지 채집을 하였고 크기는 전장이 38~70 mm, 71~109 mm, 110 mm 이상 등 3개 집단으로 구분하였다. 먹이생물은 수서곤충에 속하는 하루살이목(Ephemeroptera), 잠자리목(Odonata), 강도래목(Plecoptera), 딱정벌레목(Coleoptera), 파리목(Diptera), 날도래목(Trichoptera) 등과 어류 이었다. 꺽지는 수서곤충을 주로 섭식하였고 개체수에 있어 98.8%, 생체량은 55.8%, 상대중요성 지수는 97.1%로 대부분을 차지하였다. 식성은 육식성이었으며 먹이 섭취 특성과 형태는 Keenleyside의 분류를 적용하면 육식포식자(stalker)에 속하였다. 꺽지의 주요 먹이원은 하루살이류, 파리류, 날도래류 등이었고 잠자리류, 강도래류, 딱정벌레류, 어류 등은 희소하게 섭식하고 있었다. 꺽지는 체장이 증가함에 따라 섭식한 먹이의 생체량에 있어 하루살이류가 점진적으로 감소하였고 날도래류와 어류가 증가하는 먹이 전환이 발생 하였다. 딱정벌레류와 파리류는 큰 변동이 없이 일정하였다. 전반적으로 꺽지는 먹이생물의 구성이 계절에 따라 큰 변화는 없었다. 하천에 있어 꺽지의 자연증식과 서식지를 복원할 경우 주요 먹이원인 하루살이류, 파리류, 날도래류 등이 다량 서식할 수 있도록 조성하여야 한다.
본 연구는 최적화된 자원량을 기반으로 최대 생산성을 얻을 수 있는 잠재생산량 추정을 통한 어족자원(꺽지)의 효율적 관리방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 섬진강 중 상류 수계에서 2008년 8월부터 2009년 4월까지 계절별로 총 4회 조사를 실시하였다. 자원량 추정은 소해면 적법(Swept Area method)을 이용하였으며, 잠재생산량은 생물학적 허용어획량(Allowable Biological Catch, ABC)에 기초한 어족자원 잠재력 추정시스템을 수정 보완하여 사용하였다. 또한, 꺽지 자원의 효율적인 관리 방안을 검토하기 위해 가입당생산량모델(Beverton and Holt)을 사용하였다. 연구결과, 어획개시연령($t_c$)은 1.464 age로 나타났으며, 이를 체장으로 환산한 결과 7.8 cm(BL)로 확인되었다. 현재 어획강도를 나타내는 순간어획사망계수(F)는 0.061 $year^{-1}$이었으며, 이를 기준으로 한가입당 생산량(Y/R)은 4.124 g로 추정되었다. 어획개시연령($t_c$)과 순간어획사망계수(F)를 기준으로 한 적정어획사망계수($F_{ABC}$)는 0.401 $year^{-1}$로 추정되었는데 이는 현재 꺽지 자원에 대한 어획강도가 매우 낮은 상태임을 시사한다. 꺽지의 연간 자원량은 3,048 kg으로 나타났으며, 현재 어획개시연령과 적정어획사망계수를($F_{ABC}$)를 바탕으로 한 잠재생산량은 861 kg으로 추정되었다. 가입당 생산량 모델을 사용하여 어획개시연령을 3 age로 어획사망계수는 0.643 $year^{-1}$로 가정할 경우, 가입당 생산량은 현재의 4.12 g에서 13.84 g로 약 3.4배 증가될 것으로 예상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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