서 론
얼록동사리(Odontobutis interrupta)는 한국고유종으로 농어목(Perciformes), 동사리과(Odontobutidae) 동사리속 (Odontobutis)에 속하는 어종이다. 본 종은 1985년 Iwata et a1.이 두부감각기관과 체측 반문의 형태적 차이를 기준 으로 하여 일본에 분포하는 남방동사리 Odontobutis obscura obscura와 구분하여 얼록동사리 Odontobutis obscura interrupta 신아종으로 기재하였다(Iwata et a1., 1985). Sakai et a1.(1993)은 21개의 isozyme loci의 분석 결과 남 방동사리와 아종관계가 아니라 별개의 종으로 학명을 Odontobutis interrupta라 기재하였으며 그 후 국내에서도 Kim (1997), Kim et a1. (2005), Chae et a1. (2019) 등이 얼록동사리 학명을 Odontobutis interrupta로 기술하였다. 얼록동사리 분포는 Kim (1997)과 Kim et a1. (2005)에 의 하면 한반도 서해로 유입되든 금강 이북의 하천에 분포한다 고 기술하였으며 Jeon and Kim (1996)은 섬진강에 분포한 다고 하였고, Chae et a1. (2019)은 이입되어 낙동강에 분포 하는 것으로 기술하였다. 본 종은 1985년 이전에는 동사리 (Odontobutis platycephala)와 구분하지 않고 동일종으로 취급되어 왔으므로 한반도 전역에 분포하는 동사리속 어류 는 동사리로 취급되었다. 따라서 얼록동사리는 섬진강, 영 산강, 낙동강 수계에도 서식하였던 것으로 생각되며 현재 금강 이남의 하천(섬진강, 영산강, 낙동강, 형산강 등)에 서 식하는 얼록동사리가 이입된 것인지 혹은 자연분포인지에 대한 연구가 필요한 것으로 생각된다. 얼록동사리에 대한 학술적 연구는 자치어의 골격발달(Park et a1., 2017), 산란 행동 및 난발생(Choi and Na, 2000), 난발생과 초기생활사 (Park et a1., 2014), 수정란과 난막 미세구조(Kim et a1., 2002), 기생충 감염(Ahn et a1., 1985), 핵형 분석(Park and Song, 2006), 동사리와 얼록동사리의 carotenoid 색소성분 비교(Kim et a1., 1998), 유전적 분석(Sakai et a1., 1993;Sakai et a1., 1996;Choi and Kum, 2016) 등 지속적으로 이루어져 왔다. 그러나 개체군 생태 전반에 관한 연구는 이 루어지지 않은 상태로 한국고유종인 얼록동사리의 개체군 보호 및 어족자원 관리를 위해서 생태 전반에 대한 조사가 시급한 실정이다. 따라서 본 종이 다량으로 서식하는 남한 강 수계인 금당천에서 얼록동사리의 서식지 환경, 성비, 연 령분포, 산란시기, 포란수와 난의 크기, 전장-체중과의 상관 관계, 비만도지수 등을 조사하여 본 종의 자원증식과 보전 을 위한 기초자료를 마련하고자 한다.
연구방법
현장 조사는 경기도 양평군 지평면 일신리 1819-16 (37°26′06.3″N , 127°41′04.9″E)에서 2021년 1월부 터 2021년 12월까지 매월 실시하였다(Figure 1). 어류의 채 집은 족대(망목, 5×5mm)을 사용하였으며 채집된 표본들은 현장에서 10% formalin에 고정하였다. 얼록동사리 서식지 의 수심, 하폭, 유폭, 유속, 하상구조 등을 4월에 측정하였으 며 수온, 기온, 전기전도도, 용존산소(DO), pH 등은 매월 15~20일 11시를 기준으로 기온은 알콜봉상온도계, 수온, 전기전도도, 용존산소(DO), pH 등은 수질측정기(YSI 556MPS, USA)로 측정하였고, 수심과 유속은 디지털유속 계(FP-211, USA)를 사용하여 측정하였다. 하폭과 유폭은 거리 측정용 망원경(Yardage pro Tour XL, BUSHNELL, Japan)을 이용하였고 하상구조는 Cummins (1962)에 의거 하여 현장에서 육안으로 구분하였다. 채집된 모든 개체를 해부한 후 생식소를 확인하여 암·수를 구분하였으며 체중 (Weight, W)과 생식소의 무게(Gonad weight, Gw)는 전자 저울을 이용하여 0.01g 단위까지 측정하였다. 생식소 중량 지수(Gonadosomatic index (%) = Gw/W×100, GSI)를 산출 하여 산란시기를 추정하였다(Miller, 1986). 생식 가능한 개 체의 전장(Total length) 크기를 확인하기 위해 산란전 개체 에 대해 생식소 중량지수가 높은 6, 7월에 채집한 개체의 전장을 1/20㎜ vernier calipers를 사용하여 0.01㎜까지 측 정하였다. 포란수(clutch size)를 조사하기 위하여 생식소 중량지수가 가장 높은 5월에 채집한 표본 중 생식소 지수가 6.9% 이상이고 전장이 74㎜ 이상인 10개체를 선정하여 생 식소 내의 난수를 계수하였다. 성숙난의 직경은 현미경용 마이크로메타(stage micrometer)을 사용하여 0.01㎜까지 측정하였다. 본 종의 연령추정을 위하여 산란시기에 도달한 5월에 채집된 개체의 전장(Total length, TL)을 측정하였고, Peterson method (Bagenal, 1978)에 의한 전장빈도분포 (Total length frequence distribution)를 이용하였다. 서식 환경의 차이에 따른 얼록동사리의 생육상태와 생식능력 정 도를 파악하기 위해 전장-체중과의 상관관계(Total length- Weight relationship)와 비만도 지수(condition factor, K)를 산란 시작 시기인 5월에 채집된 개체를 대상으로 조사하였 다. 전장-체중과의 관계는 Anderson and Gutreuter (1983)을 (W=aTLb(W : Weight, TL : Total length, a, b : parameter)), 비만도 지수는 Anderson and Neumann (1996)을 (K= W/TL3×105(W : Weight, TL : Total length)) 따랐다.
결과 및 고찰
1. 서식지 환경
금당천은 경기도 양평군 양동면 수리봉(359m)에서 발원 하며 유로 길이가 20.84㎞이며 여주시 북내면 가정리에서 남한강으로 합류하는 지방2급 하천이다(Kwater, 2007). 조 사 수역의 하폭은 12~20m 이었고, 유폭은 평균 4.6m으로 좁았으며, 수변부에 농경지, 도로, 마을 등이 인접하여 분포 하였다. 수심은 평균 48±1.06(21~124)㎝로 다소 깊었으며, 유속이 0.24±0.59(0.08~0.36)m/sec로 느렸으며, 하상구조 는 큰돌(Boulder)과 작은돌(cobble)이 분포하지 않았고 조 약돌(pebble), 자갈(gravel), 모래(sand), 진흙(mud) 등은 10 : 10 : 50 : 30의 비율로 모래와 진흙이 풍부하였다(Table 1). 얼록동사리의 미소서식지는 유속이 매우 느린 평여울의 수변부나 웅덩이이며, 하상은 주로 모래와 진흙으로 구성되 었으며 침수 및 정수식물이 다량으로 생육하고 있는 수역이 었다. 조사 수역의 기온과 수온의 월 변화에 있어 기온은 1월에 최저로 -2.0℃ 이었고 이후 점진적으로 상승하여 8월 에 36.9℃로 최고에 달한 후 다시 감소하였다. 수온은 2월에 4.3℃로 가장 낮았고 이후 지속적으로 상승하기 시작하여 8월에 가장 높은 29.5℃ 이었다. 수온과 기온의 변화는 국내 하천의 일반적인 계절적 현상을 나타내고 있었다. 조사기간 동안 전기전도도는 169∼298㎛hos/㎝로 다소 높아 유기물 유입이 많은 수역으로 생각되며, 용존산소는 7.4∼15.4㎎/ ℓ로 풍부하였으며, pH는 6.4∼7.9로 어류가 서식하기에 적합한 상태를 유지하고 있었다.
2. 성비
얼록동사리의 암·수 구분은 생식이 가능하고 성적 성숙 이 이루어지는 개체로 전장 70㎜ 이상의 개체를 해부하여 정소와 난소를 확인한 후 구별하였다. 조사기간 동안 채집 된 암컷은 305개체, 수컷은 293개체로 성비는 1 : 0.96 (female : male)으로 구성비가 거의 동일하였다(Table 2). 동사리속 어류에 대한 암수의 성비에 대한 조사가 국내 및 국외에서 이루어진 바가 없어 유사종과의 비교분석이 불가 능하였다. 동일과에 속하는 좀구굴치(Micropercops swinhonis) 는 성비가 1 : 1.0으로 얼록동사리와 가의 동일하였다(Kim and Kim, 1996).
3. 성장도 및 연령추정
산란 직전과 산란시기인 5월에 채집된 개체의 전장을 측 정하여 Peterson method (Bagenal, 1978)에 의한 전장빈도 분포(Total length frequence distribution)를 이용하여 연령 을 추정하였다. 채집된 개체의 전장 범위는 23㎜에서 162㎜ 이었다. 전장빈도분포에 있어 4개의 집단으로 나누어졌으 며 전장이 60㎜ 미만(23~59㎜)은 만 1년생, 60~99㎜은 만 2년생, 100~139㎜은 만 3년생, 140~162㎜은 만 4년생 이 상으로 추정되었다(Figure 2). 본 종에 대한 성장도와 연령 추정의 연구는 이루어진 바 없으며, 일본에 서식하는 유사 종인 Odontobutis obscura obscura는 250㎜까지 성장하는 것으로 알려져 있으나 자세한 연령추정은 조사되어 있지 않았다(Miyadi et al., 1976). 얼록동사리와 같은 과에 속하 는 좀구굴치는 만 1년이며 30∼40㎜로 성장하여(Kim and Kim, 1996) 얼록동사리와 차이를 나타내었다.
4. 성적성숙 연령 및 생식가능 전장범위
성적성숙 연령과 생식가능 전장 크기를 확인하기 위해 산란시기 직전인 개체 중 생식소 중량지수(GSI)가 높은 5월 에 채집된 개체를 대상으로 전장별 생식소 중량지수를 비교 하였다. 2차성징으로 복부에 위치한 생식적 유두(genital papilla)는 암컷의 경우 원통형 모양으로 끝의 안쪽이 버어 있으며 직경이 수컷에 비해 컷으며, 수컷은 끝이 뾰족하여 원뿔 모양을 하고 있었다. 성적성숙이 이루어진 수컷은 추 성(nuptial organ)이 나타나지 않았으나 혼인색으로 복부와 몸통 전체가 검은색을 띄었다. 얼록동사리의 수컷의 정소는 산란시기가되며 올챙이 모양으로 끝이 뾰족하고 아래 기저 부는 둥근 모양으로 변하였으며 산란이 끝나면 둥근 모양의 기저부가 사라지고 원통 모양으로 변하였다. 얼록동사리는 산란시기가 되면 수컷의 체색이 검은색으로 변화하는 Odontobutis obscura obscura와 동일한 혼인색을 나타내었 다(Kawanabe and Mizuno, 1991). 생식소 중량지수는 암컷 (n=108)이 2.0% 이상을 넘는 개체에서 성숙난이 확인되었 고 수컷(n=104)은 0.5% 이상이 되어야 정소가 성숙하였다. 생식가능 전장의 크기는 암컷의 경우 60~69㎜에 해당하는 일부 개체만 성적성숙을 하였고 70㎜ 이상이면 모두 개체 가 성적성숙을 하였다. 수컷은 70~79㎜에 해당하는 개체 중 일부만 성적성숙을 하였고 80㎜ 이상에서 모두 성적성 숙이 이루어졌다. 암컷은 만1년생 중 일부 개체는 성적성숙 이 이루어지기 시작하며 만 2년생 개체에서 모두 성적 성숙 이 이루어졌으며 수컷은 만 2년생부터 성적 성숙이 이루어 지기 시작하였다. 수컷이 암컷에 비해 더 성장한 후 성적성 숙이 이루어졌다. 국내에 서식하는 동사리속 어류에 대한 성적성숙 연령의 조사 기록이 없으며 전장이 100㎜ 이상에 서 성적성숙도가 최고에 달한다고 하였으며(Choi and Na, 2000), 일본에 서식하는 남방동사리는 성장이 빠른 일부는 개체는 1년생부터 산란을 한다(Miyadi et al., 1976)는 결과 와 동일하였다. 좀구굴치는 만 1년생이면 생식연령에 도달 하여 얼록동사리 보다 성적성숙이 빨랐다(Kim and Kim, 1997)
5. 산란시기 추정
얼록동사리의 산란시기를 확인하기 위하여 매월(15~20 일) 채집된 개체를 대상으로 평균 생식소 중량지수를 조사 하였다(Figure 4). 암·수 모두 2월부터 생식소지수가 급격히 증가하여 5월에 암컷은 14.93%, 수컷은 1.35%로 가장 높았 으며 이후 급격히 감소하기 시작하며 8월 암컷 1.19%, 수컷 0.27%로 급격히 감소하여 최저치를 나타내었다. 4월까지 는 성적성숙이 가능한 모든 암컷은 난소에 성숙란을 가지고 있었으며, 5월 초부터 암컷의 일부 개체가 산란을 시작하였 고, 6월에 대부분 개체가 산란을 하였으며, 7월 10일 전까지 는 일부 개체가 성숙란을 가지고 있었으나 7월 15일 이후에 는 모든 개체의 난소에서 성숙난이 발견되지 않았다. 7월에 는 서식지 산란장에서 수정란이 다수 발견되었다. 따라서 본 조사 수역에서 산란은 5월부터 시작되어 7월에 끝나는 것으로 확인되었다. 암컷의 생식소지수는 6월에 급격히 감 소하였으므로 산란이 6월에 집중적으로 이루어진 것으로 판단된다. 산란시기의 수온은 19.6~29℃이었다. 주요 산란 시기는 6월이며 수온은 26.0℃ 이었다. 얼록동사리의 산란 조건에서 수온은 21~29℃이며 최적 조건은 26±1℃이라는 Choi and Na (2000)의 결과와 본 조사 결과는 일치하였다. 국내에 서식하는 얼록동사리에 대한 서식지의 산란시기 조 사 기록은 없으며 동일 속에 속하는 Odontobutis obscura obscura는 산란시기를 5~7월(Kawanabe and Mizuno, 1991)로 본 종과 동일하였다. 좀구굴치 산란성기는 4~5월 로 얼록동사리 보다 빨랐다(I\Kim and Kim, 1997).
6. 포란수 및 성숙난의 크기
포란수와 성숙난의 크기를 조사하기 위하여 생식소 중량 지수가 가장 높은 5월에 채집된 암컷(n=10)을 대상으로 조 사하였다. 조사한 암컷의 전장 범위는 74~148㎜ 이었으며, 포란수는 883~4,955개로 평균 2,473개로 나타났다(Table 3). 자연개체군의 포란수에 대한 과거 조사는 없었으며 사 육조에서 산란을 유도하였을 경우 개체당 3~6회에 걸쳐서 나누어 총 982~4,212개을 산란하여(Choi and Na, 2000), 사육조에서 산란한 포란수와 본 조사 결과는 큰 차이가 없 었다. 하천의 산란장에서 수정란을 관찰한 결과 수정란을 큰 돌의 평편한 돌 밑면에 한 층으로 나란히 붙이고 수컷이 보호하고 있었다. 일본에 서식하는 Odontobutis obscura obscura은 포란수가 900~3600(전장 100~160㎜)개로 얼록 동사리와 유사하였다(Miyadi et al., 1976). 일반적으로 전 장과 체중이 증가할수록 포란수가 증가하였고, 성숙란은 노 란색을 띄며 구형으로 크기는 평균 직경이 1.42(1.20~0.54) ㎜으로 대형난 이었다. 국내에 서식하는 얼록동사리의 성숙 란에 대한 기록은 없었으며 수정란은 타원형으로 장경이 4.0±0.3㎜, 단경이 1.7±0.1㎜ 이었다(Choi and Na, 2000). 얼록동사리 성숙란은 구형이나 수정이 이루어지면 수정막 을 형성하며 돌 밑면에 붙으며 타원형으로 변형된다. Odontobutis obscura obscura의 수정란은 방추형이고 장경 이 4.4~5.0㎜, 단경이 1.7~2.0㎜로 얼록동사리와 거의 동일 하였다(Miyadi et al., 1976;Choi and Na, 2000). 좀구굴치 는 산란장 돌의 아래면에 수정란을 붙이고 산란장을 수컷이 보호하는(Kim and Kim, 1996) 산란습성과 본종은 동일하 였다. 좀구굴치는 성숙란은 구형 담황색이며 직경은 0.64∼ 1.12㎜로 얼록동사리 다소 보다 작았으며 포란수는 219∼ 958개로 얼록동사리에 비해 적었다(Kim and Kim, 1997).
7. 전장-체중의 상관관계 및 비만도 지수
어류의 전장과 체중은 개체군의 변화, 어류자원의 관리, 생육상태, 건강성 등의 연구 분야에 폭넓게 이용되고 있다 (Ecoutin et al., 2005;Nowak et al., 2009). 얼록동사리의 생육상태와 생식능력 정도를 파악하기 위해 산란시기인 2021년 5월에 채집된 개체를 대상으로 전장-체중과의 상관 관계와 비만도 지수를 조사하였다. 전장-체중과의 상관관계 식은 BW=0.0000006TL3.21로 상수 a는 0.0000006를, 매개 변수 b는 3.21 이었다(Figure 5). 일반적으로 개체군 분석에 있어 매개변수 b가 3.0 이상이면 길이의 증가보다 체중 증 가가 높게 일어나 영양상태가 좋음을 의미하는데 금당천에 서식하는 얼록동사리는 길이 성장에 비해 체중 증가 폭이 높아 영양상태도 양호한 것으로 나타났다. 비만도 지수 분 석결과 평균 K=1.67(1.18~2.43) 이었고 기울기(Slope)는 0.116으로 양의 값을 나타내었다. 개체의 길이가 커질수록 비만도는 증가하였는데 이는 전장이 증가에 비해 체중의 증가가 빨랐기 때문이다(Figure 6). 국내에 서식하는 동사 리과 어류와 망둑어목에 속하는 어류의 전장과 체중의 상관 관계, 비만도 지수 등에 대한 연구가 없어 비교가 불가능하 였다.
