[논문]경남 지역에서 서식하는 참문어(Octopus vulgaris)의 자원 변동과 생식 생태의 변화

송세현; 박종혁; 지환성; 최정화; 김희준; 정재묵; 김도훈

doi:10.5657/kfas.2020.0057

경남 지역에서 서식하는 참문어(Octopus vulgaris)의 자원 변동과 생식 생태의 변화
Variation in Catch Size and Changes in Reproductive Biology of Common Octopus Octopus vulgaris in the Coastal Waters Off Gyeongnam, Korea 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.53 no.1, 2020년, pp.57 - 66

송세현 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 박종혁 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 지환성 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 최정화 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 김희준 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 정재묵 (국립수산과학원 수산자원연구센터) , 김도훈 (부경대학교 해양수산경영학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to provide information about annual variations in catch size and changes in reproductive biology in the common octopus Octopus vulgaris, a commercially important species. Samples were collected from coastal waters off Gyeongnam, Korea, by coastal trap and coastal complex fishery from February to December 2018. Octopus vulgaris have been decreasing in this region since 2007 and catch prices have been increasing. The mantle length (ML) of O. vulgaris ranged from 1.2 to 21.2 cm and body weight ranged from 42.6 to 5,537 g. The sex ratio differed significantly from what was expected, at 0.45:0.55 (P<0.05). Mature females were found from February to December, except in October and November, and males occurred from February to December, except in October. The gonadosomatic index value was higher from May to September than in other months. The total number of eggs in fecund individuals ranged from 40,280 in 578.1 g of body weight to 138,994 in 1,666.5 g of body weight. The relationship between body weight and fecundity was F=76.486BW1.0087 (r2=0.7897). At 50% group maturity, average weight was estimated to be 636.35 g, while it was 969.30 g at 75% maturity and 1736.55 g at 97.5% maturity. This study highlights changes in catch size and reproductive biology between 2007 and 2018. These results provide basic evidence that may be used to establish regulatory policy for O. vulgaris fisheries.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. A map of the sampling area of common octopus Octopus vulgaris in the coast of Gyeongsangnamdo, Korea.
그림 Fig. 2. Annual variation of octopus (common octopus Octopus vul-garis and giant pacifc octopus Octopus doﬂeini) total catch and catch of Gyeongnam from 1970 to 2017.
그림 Fig. 4. Annual variation catch price of octopus by coastal fisheries in Korean waters from 1990 to 2017.
그림 Fig. 3. Catch proportion of Octopus fsheries of coastal fsheries in Korean waters from 2006 to 2017.
그림 Fig. 5. Monthly variation of average catch price each ten years from 1990 to 2017.
그림 Fig. 6. Size distribution (left) and weight distribution (right) of common octopus Octopus vulgaris collected monthly in the coastal waters off Gyeongnam from Feb. 2018 to Dec. 2018.
그림 Fig. 7. Monthly sex ratio of common octopus Octopus vulgaris in the coastal waters off Gyeongnam from Feb. 2018 to Dec. 2018.
그림 Fig. 8. Monthly changes in maturity stages of female (left) and male (right) Octopus vulgaris in the coastal waters off Gyeongnam from Feb. 2018 to Dec. 2018.
그림 Fig. 9. Monthly change in gonadosomatic index (GSI) of female and male Octopus vulgaris in the coastal off Gyeongnam from Feb. 2018 to Dec. 2018. Solid circles indicate mean GSI and verti-cal bars indicate low and high GSI from Feb. 2018 to Dec. 2018.
그림 Fig. 10. Photomicrographs of developmental stages of Octopus vulgaris eggs in the ovary (up) and O. vulgaris sperm in the testis (down).
그림 Fig. 11. Size frequency distribution of egg diameter with the progression in different mature stage of Octopus vulgaris during spawning period (left).
그림 Fig. 12. A logistic relationship between body weight and matura-tion rate for female Octopus vulgaris during spawning period in the coastal waters off Gyeongnam from Feb. 2018 to Dec. 2018.
그림 Fig. 13. Daily variation of sea surface temperature of KODC (Ko-rea oceanographic data center) in the Tongyeong saryang (ty005) of coastal oceanographic observation points for the spawning sea-son each from May to Sep. 2007 and 2018.

AI 본문요약
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문제 정의

(2009)의 선행연구를 비교 분석하였다. 10여년 전의 과거 연구와 현재의 결과를 바탕으로 포획금지체중과 금어기 설정과 같은 자원관리를 위해 필요한 정책을 수립하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 따라서 본 연구는 전반적인 문어류에 대한 어획실태를 파악하고 2007년에 연구되었던 해역과 동일해역인 경남지역의 사천시와 통영시에서 문어단지와 통발에 의해 채집된 2018년의 참문어의 산란기, 성비, 성숙도, 난소의 조직학적 발달단계, 난경, 포란수 등 전반적인 생식생태 연구를 수행하여 비교하였다.
10여년 전의 과거 연구와 현재의 결과를 바탕으로 포획금지체중과 금어기 설정과 같은 자원관리를 위해 필요한 정책을 수립하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 따라서 본 연구는 전반적인 문어류에 대한 어획실태를 파악하고 2007년에 연구되었던 해역과 동일해역인 경남지역의 사천시와 통영시에서 문어단지와 통발에 의해 채집된 2018년의 참문어의 산란기, 성비, 성숙도, 난소의 조직학적 발달단계, 난경, 포란수 등 전반적인 생식생태 연구를 수행하여 비교하였다.
수산자원생물의 지속적인 기초생태학적 연구는 자원 관리에 중요한 기초자료가 된다. 이번 논문의 목적은 참문어 어획량의장기적인 변동을 확인하고 생식소의 조직학적 분석을 통해 참문어의 어획량 감소와 성숙체중의 감소와의 연관성을 살펴보았다. 또한, 이번 연구 결과와 동일 지역에서 수행된 Kim et al.

제안 방법

또한, 이번 연구 결과와 동일 지역에서 수행된 Kim et al.(2008)과 Kang et al. (2009)의 선행연구를 비교 분석하였다. 10여년 전의 과거 연구와 현재의 결과를 바탕으로 포획금지체중과 금어기 설정과 같은 자원관리를 위해 필요한 정책을 수립하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
330개체의 정밀 대상종을 해부 후 생식소를 적출하여 각각의 중량(0.01 g)을 측정하였고, 생식소 적출과정에서 육안으로성별을 구분하였다. 생식소의 형태와 발달단계를 알아보기 위해 외투막을 절개하여 생식소의 외부 형태, 크기와 색깔을 기준으로 하여 미숙(immature stage), 중숙(maturing stage), 성숙(mature stage), 완숙(ripe stage)의 4단계로 구분하였다.
여기서 BW는 전체중량(g), P는 성숙도이다. 50% 성숙체중은위의 식을 이용하여 추정하였으며, 일반적으로 사용하는 BW50보다 엄격한 금지체중 설정을 위한 과학적 기준을 제시하기 위해 개체군의 75%, 100%가 성숙하는 체중을 함께 추정하였다.단, 이번 연구에서 사용한 표본 개수와 측정 오차의 영향을 최소화하기 위하여 100%에 근접하면서도 오차가 적은 것으로 분석된 BW_97.
5% Eosin Y solution으로 비교염색 하였으며, Malinol 용액을 이용하여 슬라이드 절편을 고정하였다. 고정된 슬라이드는 OLYMPUS SZX16(Olympus Corp., Tokyo, Japan)를 이용하여 조직표본을 관찰하였고 isolution lite를 이용하여 사진촬영을 실시하였다. 전체암컷 중에서 성숙 이상의 숙도를 가지는 암컷의 비율을 구하였다.
난경의 월 변화는 성숙 이상의 개체가 많이 채집된 5월, 6월, 7월, 9월의 암컷을 선별하여 난소 중앙 부위의 일부를 Gilson's solution에 2-3일 침적하여 고정시킨 후 OLYMPUS SZX10 (Olympus Corp., Tokyo, Japan)과 isolution lite를 이용하여 난경을 측정하였다.
50% 성숙체중은위의 식을 이용하여 추정하였으며, 일반적으로 사용하는 BW50보다 엄격한 금지체중 설정을 위한 과학적 기준을 제시하기 위해 개체군의 75%, 100%가 성숙하는 체중을 함께 추정하였다.단, 이번 연구에서 사용한 표본 개수와 측정 오차의 영향을 최소화하기 위하여 100%에 근접하면서도 오차가 적은 것으로 분석된 BW_97.5를 추정하였다.
우리나라의 전체문어류의 어획량의 변화와 경남지역 문어류의 어획량 변화는 1970년 이후의 자료를 이용하였고, 어구별로 어획되는 문어류의 어획비율의 변화는 2006년 이후의 자료를 분석에 사용하였다. 문어류의 어획금액과 kg당 평균어획금액은 1990년 이후의 자료를 이용하였고, 월별 kg당 평균어획금약의 변화를 살펴보기 위해 1990년부터 월별 평균어획금액을 각각 10년 단위로 나타내서 평균 어획금액의 변화의 추이를 살펴보았다.
본 연구에서는 참문어의 생식소 육안판별과 생식소숙도지수, 조직학적 검경과 난경 및 포란수를 조사하여 산란기를 5월부터 9월로 추정하였고, 산란성기는 6월로 판단하였다. 참문어는 1회 산란을 하며 동시에 산란하는 특성을 보였다.
난경조성을 통하여 알아본 참문어의 주된 산란성기는 6월로 추정되었다. 산란을 할 수 있는 완숙된 난소를 가진 개체를 선별하여 3반복으로 포란수를 계수하였다. 포란수는 40,280 (578.
생식소의 내부 구조와 생식소 발달의 조직학적 변화를 관찰하기 위하여 조직표본을 제작하였다. 추출된 생식소는 Bouin'ssolution에 24시간 고정한 후 수세와 탈수의 과정을 거쳤다.
01 g)을 측정하였고, 생식소 적출과정에서 육안으로성별을 구분하였다. 생식소의 형태와 발달단계를 알아보기 위해 외투막을 절개하여 생식소의 외부 형태, 크기와 색깔을 기준으로 하여 미숙(immature stage), 중숙(maturing stage), 성숙(mature stage), 완숙(ripe stage)의 4단계로 구분하였다. 생식소숙도지수(gonadosomatic index, GSI)는 다음의 식을 이용하여구하였다(King, 2007).
성비(sexratio)는 전 개체에 대해 조사하여 암컷과 수컷을 구분하고 월별로 변화를 나타냈고 X2test로 검증하였다.
이후 파라핀으로 포매한 뒤 5-6 μm 두께로 연속 절편을 만들었다.
, Tokyo, Japan)를 이용하여 조직표본을 관찰하였고 isolution lite를 이용하여 사진촬영을 실시하였다. 전체암컷 중에서 성숙 이상의 숙도를 가지는 암컷의 비율을 구하였다. 구해진 성숙된 암컷의 비율을 토대로 성숙체중(group maturity)을 구하였고, 참문어의 산란 시기 동안 외투장별 성숙 개체의 비율로 logistic equation의 방법으로 추정하였다(Zhang,1991).
참문어의 난경조성은 생식소숙도지수를 통해 파악된 산란기에 해당하는 암컷을 위주로 난경의 변화를 살펴보았다(Fig. 11).산란기로 추정된 5월부터 9월까지 0.
참문어의 산란기를 추정하기 위하여 생식소의 월별 발달과정을 육안으로 판별하였다. 암컷의 경우, 조사기간 중 미숙, 중숙,성숙, 완숙의 개체들이 월별로 혼재하여 출현하였다(Fig.
참문어의 암컷과 수컷의 생식소를 조직학적으로 관찰하여 성숙도를 미숙, 중숙, 성숙, 완숙의 단계로 구분하였다(Fig. 10). 암컷은 미숙단계에서 난소소엽 상피세포 층을 따라 초기 성장중인 난모세포들이 소엽간의 내강 쪽으로 성장하고 있었다.
1). 채집된 시료는 빙장보관하여 즉시 실험실로 옮긴 뒤 각 개체의 체장(0.1 cm)과 체중(0.01 g)을 측정하였다. 여기에서 나타낸 체장은 몸통의 맨 윗부분에서 외투부 끝까지의 길이인 외투장(mantle length, ML)이다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 참문어 시료는 2018년 2월부터 12월까지 경상남도 지역인 사천시와 통영시에서 어획된 시료를 대상으로 하였다(Fig. 1). 채집된 시료는 빙장보관하여 즉시 실험실로 옮긴 뒤 각 개체의 체장(0.
여기에서 나타낸 체장은 몸통의 맨 윗부분에서 외투부 끝까지의 길이인 외투장(mantle length, ML)이다. 본 연구에서 참문어는1,220개체를 사용하였고, 생식생태조사를 위하여 월별 약 30개체, 총 330개체의 생식소를 정밀 측정하였다.
참문어는 1회 산란을 하며 동시에 산란하는 특성을 보였다. 산란기인 5-9월에 채집된 암컷의 성숙단계에 따라 성숙체중을 추정하였다. 참문어 암컷은 체중 116.
성숙 단계를 지난 개체는 5월부터 출현 비율이 매우 높았고 9월에 출현하지 않았다가 10월부터 출현율이 점차 증가하였다. 산란이 가능한 완숙기의 암컷은 10월과 11월을 제외하고 매월 출현하였다. 수컷의 경우 조사기간 중, 2월에 전부 완숙 단계가 나타난 것을 제외하고 미숙, 중숙, 성숙, 완숙 단계의 개체들이 월별로 혼재하여 나타났다.
우리나라의 문어류 어획량 동향을 파악하기위해 해양수산부수산정보포털의 어업생산통계자료를 이용하였다. 시계열로 된통계자료는 우리나라 전 해역에 분포하는 문어류를 취합하여나타내고 있다.
시계열로 된통계자료는 우리나라 전 해역에 분포하는 문어류를 취합하여나타내고 있다. 우리나라의 전체문어류의 어획량의 변화와 경남지역 문어류의 어획량 변화는 1970년 이후의 자료를 이용하였고, 어구별로 어획되는 문어류의 어획비율의 변화는 2006년 이후의 자료를 분석에 사용하였다. 문어류의 어획금액과 kg당 평균어획금액은 1990년 이후의 자료를 이용하였고, 월별 kg당 평균어획금약의 변화를 살펴보기 위해 1990년부터 월별 평균어획금액을 각각 10년 단위로 나타내서 평균 어획금액의 변화의 추이를 살펴보았다.
조사기간 동안 1,220개체의 참문어를 조사하였는데, 이들의 외투장(mantle length, ML)은 1.2-21.2 cm의 범위를 보였다(Fig. 6). 월별 외투장의 변화를 살펴보면, 1월부터 12.

이론/모형

전체암컷 중에서 성숙 이상의 숙도를 가지는 암컷의 비율을 구하였다. 구해진 성숙된 암컷의 비율을 토대로 성숙체중(group maturity)을 구하였고, 참문어의 산란 시기 동안 외투장별 성숙 개체의 비율로 logistic equation의 방법으로 추정하였다(Zhang,1991).

성능/효과

2009년에 가장 높은 어획량을 기록한 이후에 어획량이 큰 폭으로 늘어나지 않고 있으며 수요는 점차적으로 증가함에 따라 어획금액과 kg당 평균어획금액이 꾸준히 증가하고 있는 참문어의 자원학적 중요성을 인식하고 2007년과 2018년의 생식생물학적 특성의 변화를 비교하기 위해 외투장, 체중, 성비, 생식소숙도지수의 월 변화와 생식소의 조직학적 분석을 통해 생식소의 단계별 발달과정과 개체군의 50%, 75%, 97.5%가 성숙하는 성숙체중을 조사하였다.
5 g에서 성숙한 개체가 출현하기 시작하였으며, 1,700 g이상에서는 모든 개체가 성숙한 것으로 나타났다. 50% 성숙체중은 logistic equation을 통하여 추정한 결과 636.35 g으로 나타났다(Fig. 12). 또한 75% 성숙체중은 969.
그리고 참문어의 암컷과 수컷에 대한 평균외투장과 평균체중의 변화와 월별 외투장과 체중의 변화를 나타냈다. 성비(sexratio)는 전 개체에 대해 조사하여 암컷과 수컷을 구분하고 월별로 변화를 나타냈고 X²test로 검증하였다.
본 연구에서 logistic equation을 통하여 추정한 참문어의 50% 성숙체중은 636.35 g으로 나타났다. logistic 곡선은 많은 어종의 성숙체장을 결정하는데 유용하게 사용된다.
2007년과 2018년에 조사한 참문어의 산란기와 성숙체중의 변화와 관련된 연구는 수산자원관리에 있어서 포획금지기간과 금지체중을 설정할 수 있는 중요한 기초자료라고 판단하였다. 연안통발어업과 연안복합어업에서 참문어가 어획되는 비율이 약 80% 이상을 차지하고 있는데, 어획량의 감소는 이러한 어업에 악영향을 초래할 것이므로 무분별하게 남획되는 것을 예방하는 차원에서라도 참문어의 주 산란기간인 5-9월을 기준으로 포획금지기간이나 포획금지체중을 설정하는 것이 더욱 바람직할 것으로 판단하였다.
조사기간 동안 출현한 참문어의 월별 암·수의 성비를 살펴본결과 0.45:0.55에서 유의한 차이를 보였다(χ2test, P<0.05).
, 2018). 하지만 두족류 중에서 갑오징어과(Sepiidae)와 살오징어(Todarodes pacificus)는 몸통부의 외투 안에 뼈(석회질)가 있어서 외투장을 측정할 때 수축될 가능성이 적으나 주꾸미(Octopus ocellatus)를 포함하는 문어목(Octopoda)에 해당하는 두족류 등은 외투장이 수축되어 측정에 따른 오류를 최소화하기 위해 BW로 성숙체중을 구하는 것이 타당하다고 판단하였다.

후속연구

참문어는 우리나라에서 주로 소비되는 수산자원으로 2009년에 비해 2018년의 생산량이 절반으로 감소하였음에도 불구하고 대문어(Octopus dofleini)를 대상으로 시행하는 포획금지체중 설정과 같은 자원관리체계가 부족한 실정이다. 이러한 정책이 수행되기 위해서는 그 생물에 관한 다양한 생태학적 기초연구가 수반될 필요가 있다. 참문어에 대한 국외의 생태학적 연구로는 생물학적 특성(Smale and Buchan, 1981), 먹이생물 조성(Smith, 2003), 생식생태(Silva et al.
그 외에도 수온, 염분 등으로 인한 성숙도의 변화 등을 원인으로 들 수 있겠다. 향후 추가적으로 참문어의 어획량감소와 성숙체중과의 관계와 관련된 많은 연구들이 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국외와 비교한 국내 참문어 연구 현황은?	이러한 정책이 수행되기 위해서는 그 생물에 관한 다양한 생태학적 기초연구가 수반될 필요가 있다. 참문어에 대한 국외의 생태학적 연구로는 생물학적 특성(Smale and Buchan, 1981), 먹이생물 조성(Smith, 2003), 생식생태(Silva et al., 2002; Rosa et al., 2004;Rodríguez-Rua et al., 2005) 등으로 매우 다양한 연구들이 수행되고 있었으나, 국내에서는 참문어를 대상으로 하는 종묘생산기술 연구(Chu and Kim, 1990), 생식생물학적 연구(Kim etal., 2008), 성숙과 산란(Kang et al., 2009)에 관한 연구와 대문어를 대상으로 한 성숙과 산란에 대한 연구(Lee et al., 2014) 외에는 최근의 연구들이 부족한 상황이다.
	참문어란 무엇인가?	참문어(Octopus vulgaris)는 문어목(Octopoda) 문어과(Octopodidae)에 속하는 종으로 수심 5-30 m 정도의 암반조하대에서 비교적 흔히 발견되는 50 cm 전후의 중형 문어류이다(Hong,2006). 우리나라 전 연안을 포함, 동대서양과 지중해의 열대, 아열대 및 온대 해역의 연안에 분포하며 북서아프리카, 유럽 대서양, 지중해, 일본 등지에서 주요 수산자원으로 이용되며(Mangold, 1997; Guerra, 1997; Hastie et al.
	참문어의 분포 지역은?	참문어(Octopus vulgaris)는 문어목(Octopoda) 문어과(Octopodidae)에 속하는 종으로 수심 5-30 m 정도의 암반조하대에서 비교적 흔히 발견되는 50 cm 전후의 중형 문어류이다(Hong,2006). 우리나라 전 연안을 포함, 동대서양과 지중해의 열대, 아열대 및 온대 해역의 연안에 분포하며 북서아프리카, 유럽 대서양, 지중해, 일본 등지에서 주요 수산자원으로 이용되며(Mangold, 1997; Guerra, 1997; Hastie et al., 2009), 우리나라 동해에서 주로 어획되는 대문어(Octopus dofleini)와는 구별된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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