서 론
뱀장어목 (Anguilliformes) 붕장어과 (Congridae) 어 류에 속하는 은붕장어속 (Gnathophis) 어류는 전세계적 으로 28종 (Eschmeyer, 2015), 우리나라에 1종 (은붕장 어 Gnathophis nystromi)이 보고되어 있다 (Kim et al., 2005). 이들은 서태평양, 한국, 일본, 중국 등지의 열대 또는 아열대 해역의 수심 250–355 m의 깊은 곳에서 서 식하며, 최대체장은 45 cm로 알려져 있다 (Mundy, 2005; Hatooka, 2002; Kim et al., 2005). 은붕장어는 측 선공에 흰 반점이 없고, 척추골수는 117–124개, 입을 닫았을 때 아래턱이 전방으로 노출되는 것이 특징적이 다 (Hatooka, 2002; Kim et al., 2005). 은붕장어 성어는 우리나라 서해와 남해에 분포한다고 알려져 있으나 출 현량이 낮으며 (Kim et al., 2005), 은붕장어 엽상자어는 독도에서 출현 기록이 있다 (Kim et al., 2012).
자치어기 생태정보는 성어의 산란페턴과 해류에 따른 분포, 가입 등을 이해하는데 매우 중요한 정보로 이용된 다 (Miller, 2009). 특히, 엽상자어의 가입은 저서성 어류 인 뱀장어목 어류의 분포페턴에 많은 영향을 미치는 것 으로 알려져 있으며, 이들 엽상자어 분포 조사는 광범위 한 지역에서 지속적으로 수행되고 있다 (Castonguay and McCleave, 1987; McCleave and Miller, 1994; Miller et al., 2002; Miller, 2009). 선행된 연구 중 은붕 장어 엽상자어는 일본 동부 (Uematsu et al., 1992; Kimura et al., 2006), 동중국해 (Minagawa et al., 2007), 서태평양 (Takahashi et al., 2008)에서 계절별 분 포가 보고되었으며, 부화직후 엽상자어 채집에 근거하 여 산란장이 동중국해와 일본 동부에 형성된다고 보고 된 바 있다 (Miller, 2002; Kimura et al., 2006). 현재 은 붕장어 엽상자어의 분포 연구는 동중국해와 일본에 국 한되어 보고되어 있으며, 우리나라로 가입하는 은붕장 어 엽상자어의 분포특성에 대해서는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 여름철 우리나라 제주도 남동부해역에 서 은붕장어 엽상자어 26개체가 출현하여 해류에 따른 분포특성과 산란장에 대해 고찰하고, 발생단계별 형태 특징을 상세히 보고하고자 한다.
재료 및 방법
채집
2014년 8월 24일부터 8월 29일간 국립수산과학원 시 험조사선 탐구20호 (885G/T)로 제주도 남동 해역의 33 개 정점에서 ORI (Ocean Research Institute) net (망구 직경 2 m, 망길이 9 m, 망목크기 500 μm)로 수심 10 m와 30 m를 선속 약 2k’t로 각각 5분씩 수평인망하여 붕장어과 엽상자어 26개체 (전장 15.8–32.6 mm)를 채 집하였다 (Fig. 1). 붕장어과 엽상자어는 네트 입구에 부착한 유량계로 산출된 여과 해수량 값을 이용하여 단 위부피당 개체수 (1000 m3)로 환산하였다. 채집 후 표 본은 99% 에탄올에 고정하였으며, 이후 국립수산과학원 (National Fisheries Research and Development Institute) 난자치어 분석실 (Ichthyoplankton Laboratory)에 보관 하였다.
형태분석
몸의 각 부위의 계수 및 계측은 Castle (1984) 및 Tabeta and Mochioka (1988)의 방법을 따라 입체현미 경 (Olympus SZX–16) 하에서 관찰하였고, vernier calipers로 0.1 mm 단위까지 측정하였다. 이빨의 배열 식은 Castle (1984)를 따랐다.
DNA 추출, PCR 및 Sequencing
Genomic DNA는 Chelex resion 100 용액 (Bio–rad)을 이용하여 엽상자어의 우측 눈알을 떼어내 추출하였다. 미토콘드리아 DNA 12S rRNA 영역을 12S–R (5'– TTTCATGTTTCCTTGCGGTAC–3')와 12S–L (5'–AAA GCACGGCACTGAAGATGC–3') Primer로 증폭시켰다 (Wang et al., 2003).
10X PCR buffer 5㎕, 2.5 mM dNTP 4㎕, 12SR primer 5㎕, 12SL primer 5㎕, FX Taq DNA polymerase (GnP, Korea) 0.5㎕를 섞은 혼합물에 genomic DNA 5 ㎕ (100ng)를 첨가한 후, 총 50㎕가 될 때까치 3차 증류 수를 넣고 Thermal cycler (Bio–rad MJ mini PTC–1148, USA)를 이용하여 다음과 같은 조건으로 PCR을 수행하 였다. Initial denaturation 94℃에서 5분; PCR reaction 35 cycles (denatuation 94℃에서 30초, annealing 56.5℃에 서 30초, extension 72℃에서 1분); final extension 72℃에 서 7분. 정제는 ExoSAP–IT (United States Biochemical Corporation, USA)을 이용하였다. PCR product는 자동염기 서열분석장치 (Automated DNA Sequencer; ABI 3130)에 의해 염기서열을 결정하였다.
분자변이 분석
미토콘드리아 DNA 12S rRNA 염기서열은 BioEdit version 7의 ClustalW (Thompson et al., 1994)를 이용하 여 정렬하였다. 비교 그룹으로 NCBI (National Center for Biotechnology, Information)에 등록된 뱀장어목 어 류 8종 (은붕장어 Gnathophis nystromi, Gnathophis bathytopos, 붕장어 Conger myriaster, 검붕장어 Conger japonicus, 뱀장어 Anguilla japonica, 바다뱀 Ophisurus macrorhynchos, 갯장어 Muraenesox cinereus, 긴꼬리장 어 Dysomma anguillare)의 염기서열을 이용하였다. 추 가적으로 당멸치목 당멸치과 (Elopidae)의 당멸치 (Elops saurus)를 외집단으로 설정하였다. 유전거리는 MEGA6 (Tamura et al., 2011)에서 Kimura–2–parameter 모델 (Kimura, 1980)로 계산하였으며, 계통수는 MEGA6 의 근린결합법 (Neighbor joining method)을 이용하여 작성하였고, bootstrap은 10,000번 수행하였다.
결 과
분포특성
2014년 8월말 제주도 남동부해역에서 ORI net로 채 집된 은붕장어 엽상자어는 총 13.8개체/1000 m3이었다. 총 33개의 정점 중 9개 정점에서 채집되었으며, 제주도 남동부 최남단 근해에서부터 제주도 동부까지 분포하 였다 (Fig. 1A). 정점별 출현량을 살펴보면 St. 22에서 5.6개체/1000 m3로 출현량이 가장 높았으며, 다음으로 St. 19에서 2.9개체/1000 m3, St. 33과 St. 20에서 각각 1.3개체/1000 m3가 출현하였다 (Fig. 1A). 나머지 출현 량이 1.0개체/1000 m3이하 정점은 St. 8 (0.3개체/1000 m3), St. 15 (0.4개체/1000 m3), St. 18 (0.5개체/1000 m3), St. 21 (0.6개체/1000 m3)으로 나타났다.
국내 출현한 은붕장어 엽상자어의 체장 조성은 15.8– 32.6 mm로 부화직후 추정 엽상자어 (전장 15.8–18.8 mm) 및 꼬리지느러미 형성기 엽상자어 (전장 20.7– 32.6 mm)가 채집되었다 (Fig. 1B). 전장 20.0 mm 이하 의 꼬리지느러미 형성전 엽상자어는 제주도 연안 (St. 8), 제주도 근해 (St. 19, 20, 22, 23), 제주도 최남단 (St. 33)에 분포하였다 (Fig. 1A).
형태발달
부화직후 추정 엽상자어 (전장 15.8–18.8 mm): 전체 근절수는 130개 이상, 항문앞 근절수는 86–102개 이다 (Table 1). 몸은 투명하고 측편되어 있으며, 꼬리까지 완만하다가 꼬리 끝에서 낮아진다. 양턱에는 날카로운 이빨이 나 있고, 배열식은 이다. 눈은 다 소 크고, 타원형으로 앞쪽에 2개의 비공이 나 있다. 양 턱의 길이는 같으며, 주둥이 선단부는 매우 뾰족하다 (Fig. 2A). 항문전장은 전장의 89.3–95.0%로 몸의 말단 에 위치하며, 체고는 전장의 9.4–13.6% 이다 (Table 1). 각 지느러미는 막지느러미 형태이다. 흑색소포는 나뭇 가지모양으로 목덜미에 짙게 분포하고, 소화관 측면을 따라 항문앞가지 1열, 꼬리말단의 등쪽과 배쪽에 짙게 분포한다 (Fig. 2A).
꼬리지느러미 형성기 엽상자어 (전장 20.7–32.6 mm):
전장 25 mm 이후 엽상자어부터 전체 근절수는 125– 130개로 성어와 같아지며, 항문앞 근절수는 93–102 개 이다. 주둥이 선단부의 이빨은 이전보다 다소 짧아진다. 양턱의 이빨 배열식은 으로 이전보다 약간 증가하였다. 항문전장은 전장의 82.5–97.1%, 체고 는 전장의 8.3–12.2%로 이전과 유사하였다 (Table 1). 등지느러미와 뒷지느러미는 막지느러미 형태이며, 꼬 리지느러미는 작게 발달하였다. 흑색소포는 이전과 유 사하였다 (Fig. 2B).
꼬리지느러미 발달기 엽상자어 (전장 39.9–65.0 mm; Kim et al., 2012): 전체 근절수는 121–124개, 등지느러 미앞 근절수는 75–82개, 항문앞 근절수는 95–100개 이 다. 양턱의 이빨 배열식은 으로 이전보다 증가하였다. 두장은 전장의 8.4–9.0%로 이전보다 줄어 들었으며, 항문전장과 체고는 이전과 유사하였다 (Table 1). 등지느러미앞 길이는 전장의 74.4–76.9%로 몸의 중앙보다 후방에 위치하였다. 이 시기에는 이전과 달리 모든 지느러미가 분화 중인데, 등지느러미는 95– 100번째 근절 아래에서 시작하여 꼬리 끝까지 이어진 다. 가슴지느러미, 뒷지느러미와 꼬리지느러미는 잘 발 달하였으며, 꼬리말단에 하미축골이 관찰된다. 흑색소 포는 점모양으로 등지느러미 및 꼬리지느러미 기저에 나 있다 (Fig. 2C).
분자동정
제주도산 은붕장어 엽상자어를 대상으로 미토콘드리 아 DNA 12S rRNA 886 base pair 염기서열을 분석한 결과, 우리나라 남해에서 채집된 은붕장어 (G. nystromi) 성어와 99.9% 일치하여 은붕장어 엽상자어인 것으로 확인되었으며, 동일속의 Gnathophis bathytopos 와는 98.9%로 가깝게 나타났다 (Table 2). 근린결합수 (Neighbor joining tree)를 통해 제주산 은붕장어 엽상자 어는 은붕장어 성어와 일직선상에 유집되었으며, 붕장 어속 (Conger) 2종 (붕장어 C. myriaster, 검붕장어 C. japonicas)과는 멀리 유집되었다 (Fig. 3).
고 찰
분포특성
본 조사에서 8월 부화직후 은붕장어 엽상자어 (8개 체; 전장 15.8–18.8 mm)와 꼬리지느러미 발달기 엽상 자어 (18개체; 전장 20.7–32.6 mm)가 제주도 남동부 근 해 및 동부에서 채집되었다 (Fig. 1). 은붕장어 엽상자 어의 정점별 출현량을 비교하면, 제주도 남동부 근해에 위치한 정점에서 연안 정점보다 더 많은 개체들이 출현 하였다 (Fig. 1A). 이는 근해에 집중적으로 분포하는 바 다뱀과(Ophichthidae) 엽상자어의 분포양상과 유사하였 다 (Miller and McCleave, 2007). 부화후 뱀장어목 엽상 자어들의 분포는 해류와 밀접한 연관이 있다고 보고되 었는데 (Miller, 2009), 본 연구의 은붕장어 엽상자어 회 유경로는 바다뱀 (Ophisurus macrorhynchos) 및 갯장어 (Muraenesox cienereus) 엽상자어와 유사한 경향을 나 타내었다 (Ji et al., 2014; Ji et al., 2015). 바다뱀 엽상 자어는 8월 한일중간수역과 대마도 남부에서 대마난류 를 따라 제주도 주변해역으로 북상하였으며 (Ji et al., 2014), 갯장어 엽상자어는 7–8월 동중국해에서 부화하 여 쿠로시오 해류를 타고 제주도를 거쳐 남해 연안까지 분포하는 것으로 보고되었다 (Ji et al., 2015). 또한, 11 월 독도에서 은붕장어 꼬리지느러미 발달기 엽상자어 (2개체; 전장 39.9–65.0 mm)가 출현하여 (Kim et al., 2012), 국내 연안으로 가입하는 은붕장어 엽상자어들은 제주도 최남단에서 부화하여 대마난류를 타고 제주도, 남해 및 동해까지 북상하여 널리 분포하는 것으로 사료 된다.
한편, 동중국해에서 조사된 은붕장어 엽상자어의 계 절 분포양상에서, 이들은 늦가을에 늦봄보다 더 많이 출현하며, 전장 범위는 7.0–90.0 mm로 부화직후 엽상 자어부터 변태직전 엽상자어까지 나타났다 (Miller et al., 2002; Minagawa et al., 2007). 이는 은붕장어의 산 란기가 8월에서 12월까지 이며 부화후 성장하면서 늦 가을에 가입하는 분포페턴을 보여주고 있다. 본 연구에 서는 8월말 전장 30.0 mm 이하의 은붕장어 엽상자어들 이 출현하여 여름철 부화된 것으로 판단된다. 은붕장어 부화직후 엽상자어의 출현으로 일본 동부와 동중국해 에 산란장이 형성되는 것으로 보고되었는데 (Kimura et al., 2006; Minagawa et al., 2007), 본 조사에서 전장 20.0 mm 이하의 부화직후 추정 엽상자어가 제주도 남 동부 최남단에서 채집되어 동중국해에서 산란하는 선 행연구결과와 잘 일치하였다 (Fig. 1).
형태특징 비교
은붕장어 엽상자어는 붕장어 엽상자어와 형태적으로 매우 유사하지만 주둥이 형태 (은붕장어 엽상자어는 뾰 족하다 vs. 붕장어 엽상자어는 둥글다) 및 전체 근절수 (은붕장어 엽상자어는 117–124개 vs. 붕장어 엽상자어 는 140–148개)에서 잘 구분된다 (Tabeta and Mochioka, 1988; Kim et al., 2012). 본 연구의 은붕장어는 일본산 은붕장어 엽상자어와 전체 근절수 (본 연구의 은붕장어 엽상자어는 121–124개 vs. 일본산 은붕장어 엽상자어는 118–128개), 등지느러미앞 근절수 (본 연구의 은붕장어 엽상자어는 75–82개 vs. 일본산 은붕장어 엽상자어는 68–80개), 마지막 수직혈관 위치 (본 연구의 은붕장어 엽상자어는 41–43개 vs. 일본산 은붕장어 엽상자어는 38–45개)에서 잘 일치하였다 (Table 1). 한편, Tabeta and Mochioka (1988)에 의하면, 일본산 은붕장어는 2 아종 (Gnathophis nystromi nystromi, Gnathophis nystromi ginanago)으로 구분되며, 이들은 엽상자어기 등지느러미앞 근절수 (G. nystromi nystromi 엽상자어는 118–128개, G. nystromi ginanago 엽상자어는 124–130 개), 마지막 수직혈관 위치 (G. nystromi nystromi 엽상 자어는 38–45번 째 근절, G. nystromi ginanago 엽상자 어는 45–48번 째 근절)에서 차이를 나타내었다. 본 연구 의 은붕장어 엽상자어는 Gnathophis nystomi nystromi의 형태특징과 잘 일치하였다 (Table 1).
결 론
8월말 제주도 남동부해역에서 은붕장어 엽상자어 26 개체 (13.8개체/1000 m3; 전장 15.8–32.6 mm)가 ORI net로 채집되었다. 총 33개의 정점 중 9개 정점에서 채 집되었으며, 제주도 남동부 최남단 근해에서부터 제주 도 동부까지 분포하였다. 국내 연안으로 가입하는 은붕 장어 엽상자어들은 여름철 제주도 최남단에서 부화하 여 쿠로시오 해류와 대마난류를 타고 제주도, 남해 및 동해까지 북상하여 널리 분포하는 것으로 사료된다. 또 한, 제주도 최남단에서 부화직후 추정 은붕장어 엽상자 어가 채집되어 여름철 제주도 근해에 산란장이 형성되 는 것으로 여겨진다.
