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문제 정의
- 최근 기후변화 등에 의한 해양환경의 변화로 우리나라 동해안에 분포하는 가자미류는 종수가 현저히 줄어들었고 자원수준도 많이 감소하였으며, 특히 홍가자미는 동해안 일원에서만 한정 적으로 서식하고 있어 자원의 보호와 회복이 시급한 실정에 있다. 본 연구는 우리나라 동해안 홍가자미의 성숙 및 산란과정을 관찰하고 산란시기, 포란수 및 성숙체장 등의 자원생태학적 특성치를 분석하여 어획크기 제한과 어획기준 등 자원관리를 위한 기초자료를 얻고자 시도하였다.
제안 방법
- 2011년 2월부터 2013년 4월까지 홍가자미 암컷과 수컷의 생식소 숙도지수의 월 변화를 분석하였다(Fig. 2). 홍가자미 암컷 생식소 숙도지수의 월 변화를 보면 1월과 2월에 평균 7.
- 난소의 발달과정을 조직학적으로 관찰하기 위해 생식소 중 일부는 Bouin용액에 24시간 고정하고 탈수하여 paraffi ne 블록제작을 한 후, 마이크로톰 절단에 따라 4-6 μm의 두께로 연속절편을 만들어서 Mayer's Haematoxyline과 Eosin으로 염색하여 현미경을 사용하여 관찰하였다.
- 산란참여전장을 알기 위하여 군성숙도는 산란기간을 중심으로 전장을 1 cm단위로 구분하여 전체 출현개체수에 대한 성숙 개체의 비율로서 구하였으며, 전장별 성숙비율(SL)은logistic식으로 추정하였다.
- 생식소의 성숙단계를 판단하기 위하여 육안관찰과 조직학적 방법을 병행하여 조사하였다. 육안관찰의 방법으로 암컷 난소의 경우, 미숙기(Immature)는 생식소가 작고 육안으로 난립을 확인하기 어려운 상태, 중숙기(Maturing)는 생식소 부피와 난립이 커졌지만 투명란은 보이지 않는 상태, 성숙기(Mature)는 생식소의 부피가 최대이고 투명란이 나타나기 시작하는 상태, 방중기(Spawning)는 복부에서 투명란이 유출되어 생식소 부피가 줄어드는 상태, 방후기(Spent)는 생식소가 현저히 줄어들고 암자색 또는 적자색으로 변하게 되는 상태로 구분하였다.
- 재생산에 참여하는 홍가자미의 군성숙전장을 알기 위해 산란기로 추정되는 1-4월의 암컷 107마리 (전장 24.7-42.9 cm)와 수컷 132마리 (전장 22.6-39.6 cm)를 대상으로 중숙단계 이상에서 출현하는 성숙개체의 출현비율을 구하였다(Fig. 8). 암컷은 28 cm에서 4.
- 포란수와 난경을 측정하기 위해 생식소 일부를 절취하여 중량을 재고, Gilson용액에 보존한 후 관찰 시에는 희석용액 중 0.2 mL씩 취하여 만능투영기(Nikon V-16E)로 50배의 배율로써 난립수와 난경을 측정하였고 난경의 월별조성 및 모드의 변화를 관찰하였다.
- 01 g 단위까지 계측하였다. 홍가자미 암컷 및 수컷의 생식소중량의 월별 변화를 통한 산란시기를 추정하기 위한 생식소 중량지수(Gonad Index, GI)는 전중에 대한 생식소 중량 비율로 구하였다.
- 홍가자미에 대한 생물학적 측정으로 어체의 길이는 체장(Body length, BL)과 전장(Total length, TL)을 0.1 mm, 전중(Total weight, TW)은 0.1 g, 생식소 중량(Gonad weight, GW) 은 0.01 g 단위까지 계측하였다. 홍가자미 암컷 및 수컷의 생식소중량의 월별 변화를 통한 산란시기를 추정하기 위한 생식소 중량지수(Gonad Index, GI)는 전중에 대한 생식소 중량 비율로 구하였다.
- 홍가자미의 월별 성숙비율을 알아보기 위해 전장 30 cm이상의 개체에 대한 성숙단계별 월별 출현빈도를 관찰하였으며 성숙도 구분은 미숙기, 중숙기, 성숙기, 방란기 및 방후기의 5단계로 분류하였다. 암컷은 미숙기, 중숙기 및 성숙기 단계를 보이는 개체는 연중 출현하는 경향을 보였는데 각각의 성숙단계별 출현비율을 살펴보면, 미숙단계 개체의 출현범위와 평균은 7-65%(평균 37%), 중숙단계는 12-52%(평균 31%), 성숙단계는 6-47%(평균 25%)로서 나타났다.
대상 데이터
- 2011년 2월부터 2013년 4월까지 강원연안에 분포하는 107마리의 성숙개체에 대한 월별 난소내 난모세포의 난경조성을 분석하였다. 1월에는 난경모드 0.
- 실험에 이용된 홍가자미는 2011년 2월부터 2013년 4월까지 강원연안 수심 150-400 m부근에서 상업적인 자망어선으로 조업한 어획물을 위판장에서 구득한 것이다(Fig. 1, Table 1).
성능/효과
- 86의 범위에서 변동을 보였으며 11월부터 2월까지 점차 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 월별 난소 및 정소의 생식소 숙도지수는 2월부터 4월 사이에 크게 떨어지는 것으로 나타났으며 2월에 가장 높은 값을 보이고 3월부터 숙도지수가 급격히 감소하는 것으로 보아 주 산란시기는 2-3월로 추정되었다.
- 또한 성비조성에서는 암컷의 비율이 산란시기가 되면 비산란시기에 비해 증가하는 것으로 나타나 산란시기와 비산란시기간의 암수 성비의 차이가 있는 것으로 나타났다(T-test, P<0.05).
- 미숙단계 개체의 출현범위와 평균은 9-76%(평균 38%), 성숙단계는 18-85%(평균 52%)이었고 방정중인 개체는 1월부터 5월까지 출현하였고, 2월과 3월에 각각 31%, 26%로 가장 높았다. 방후기 개체는 3월부터 6월에 출현하였고 출현범위와 평균은 5-9%(평균 7%)로 나타났다(Fig. 4).
- (1999)은 암컷보다 수컷이 산란장에서 더 오래 머문다고 하였고 같은 산란장내에서 수컷들은 일찍 성숙하며 암컷보다 생식 활동을 보다 길게 한다고 제안하였다. 본 연구에서 산란기간 암수의 평균전장은 비산란기간의 평균전장에 비해 작은 것으로 나타났는데, 이는 상업어선이 산란기간 동안에는 수심이 얕고 비교적 작은 어체와 산란친어가 함께 서식하는 150-200 m층에서 조업을 하고 비산란기간에는 산란을 마친 큰 개체들이 이동하여 서식하는 300-400 m층에서 주로 조업을 하기 때문인 것으로 생각된다.
- 본 연구의 전체 조사기간 중 채집된 홍가자미의 성비에서 수컷비율이 우세하였는데, 산란기에는 암컷의 비율이 38.7%로 비산란기에 비해 높은 비율을 보였다. Hirose and Minami(2007)의 보고에 의하면 교토연안 홍가자미 산란장에서 수컷이 암컷보다 성비가 우세하다는 것을 관찰하였는데, 수컷 개체 수 비율의 우세가 산란시기 전부터 나타나는 것으로 보아 산란장에서 장기간 수컷들이 머무르는 것은 암컷과의 짝짓기 기회를 많이 갖도록 하기 위한 것으로 보고하였다.
- 산란시기의 전장조성과 성비조성의 차이를 분석하기 위하여 산란시기(1-4월)와 비산란시기(5-12월)로 구분하여 통계검정을 실시한 결과, 평균전장은 암컷과 수컷 모두 산란시기가 비산란시기보다 작게 나타났다(MannWhitney U-test, P<0.01).
- 9 cm, 100% 성숙전장은 37 cm이었다. 성숙전장에 관련한 이상의 연구 결과들을 기준으로 볼 때, 본 연구의 최소성숙전장 및 50% 성숙전장은 각각 28.4 cm, 32.9 cm로서 Ishida and Kitakata (1982)의 29-30 cm, 32-33 cm와 거의 일치하였고 100% 성숙체장은 39 cm 이상으로서 Yamada et al.(2008)의 37 cm와 유사한 것으로 나타났다.
- 홍가자미의 월별 성숙비율을 알아보기 위해 전장 30 cm이상의 개체에 대한 성숙단계별 월별 출현빈도를 관찰하였으며 성숙도 구분은 미숙기, 중숙기, 성숙기, 방란기 및 방후기의 5단계로 분류하였다. 암컷은 미숙기, 중숙기 및 성숙기 단계를 보이는 개체는 연중 출현하는 경향을 보였는데 각각의 성숙단계별 출현비율을 살펴보면, 미숙단계 개체의 출현범위와 평균은 7-65%(평균 37%), 중숙단계는 12-52%(평균 31%), 성숙단계는 6-47%(평균 25%)로서 나타났다. 반면 방란중인 개체는 1월부터 4월까지 5-34%(평균 15%)로서 2월에 34%로 가장 높았으며, 방란후 개체는 3-5월에 출현하였고 범위와 평균은 6-8%( 평균 7%)이었다(Fig.
- 자원관리 매개변수의 하나인 성숙전장은 본 연구에서 암컷의 경우, 최소성숙전장은 28.4 cm, 50% 성숙전장은 32.9 cm이었고 39.0 cm 이상에서는 100% 성숙을 하는 것으로 나타났다. 이에 비해 Ishida and Kitakata (1982)의 홋카이도 연안의 홍가자미에 관한 보고에서 최소성숙전장은 29-30 cm, 50% 성숙전장은 32-33 cm, 100% 성숙전장은 35 cm이었고, Yokohama et al.
- 조사해역에서 채집한 홍가자미의 전장범위는 암수 각각 평균 31.9±5.5 (18.7-48.7)cm, 26.2±2.9 (17.9-36.2)cm로 나타났으며 전체 암수의 성비는 암컷 32.8%, 수컷 67.2%로서 수컷이 2배 이상 많았다(Table 1).
- 또한 난소의 발달단계를 조직학적으로 분석한 결과에도 2월과 3월에 방란기의 완숙난이 관찰되었고, 4월이 되면서 방란 후기의 개체들이 관찰되는 것으로 보아 홍가자미의 주 산란시기는 2월과 3월로 추정된다. 홍가자미 수컷의 생식소 숙도지수(GI)도 1월과 2월에 각각 1.54와 1.97로 가장 높은 값을 보였으며 3월이 되면서 1.25로 급격하게 감소하였고, 생식소를 육안으로 관찰한 결과에서도 방란중인 개체가 1-5월까지 출현하지만 2월과 3월에 방정중인 개체의 비율이 각각 31%와 26%로 가장 높은 것으로 보아 수컷도 암컷과 마찬가지로 2월과 3월이 산란성기로 판단된다. Yamada et al.
- 홍가자미 암컷의 평균 생식소숙도지수(GI)는 1월과 2월에 각각 7.72와 7.44로 가장 높은 값을 보이다가 3월에 3.04로 급격히 떨어지고, 성숙단계를 육안으로 관찰하여 숙도를 구분하였을 때 방란중인 개체는 1월부터 4월 사이에 출현하고 2월에 전체 개체수의 34%로 가장 높은 비율을 보였다. 또한 난소의 발달단계를 조직학적으로 분석한 결과에도 2월과 3월에 방란기의 완숙난이 관찰되었고, 4월이 되면서 방란 후기의 개체들이 관찰되는 것으로 보아 홍가자미의 주 산란시기는 2월과 3월로 추정된다.
- 1%이었고 36 cm에서 95%이상으로 나타났다. 홍가자미의 최소성숙전장은 암수 각각 28.4 cm , 22.6 cm 이었고 50% 성숙전장은 체급별 성숙개체의 출현 비율을 logistic식에 적용한 결과 암컷은 32.9 cm, 수컷은 27.1 cm로 추정되었다.
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