Molecular Identification and Morphological Description of Newly Recorded Albula glossodonta (Forsskål, 1775) (Albulidae, Albuliformes) Leptocephalus in Korea

한국산 여을멸과(여을멸목) 어류 1미기록종, Albula glossodonta (Forsskål, 1775) 엽상자어의 분자동정 및 형태기재

Abstract

A single leptocephalus specimen of Albula glossodonta belonging to the family Albulidae under the order Albuliformes, was collected from the southern sea of Korea in May 21, 2019. This species is distinguished from A. vulpes in the number of melanophores at the base of the caudal fin. In addition, our specimen was readily distinguished from A. argentea in having no melanophores on the operculum, at the base of the dorsal fin and in front of the pectoral fin. Also it was well distinguished from A. gilberti in having no melanophores on the operculum, in front of the pectoral fin and on the lateral body. A molecular analysis based on 467 bp sequences of the mitochondrial DNA 16S rRNA shows that the leptocephalus is well matched to A. glossodonta adult (K2P distance=0.002). We report the first occurrence of A. glossodonta leptocephalus in the Korean waters, and propose it's new Korean name, "Nam-bang-yeoeul-myeol".

서론

여을멸목(Albuliformes), 여을멸과(Albulidae) 어류는 2아과 (Albulinae, Pterothrissinae)로 구성되어 있고, 전 세계적으로 3속 13종(Fricke et al., 2021), 일본에는 2속 3종(Aizawa and Doiuchi, 2013), 우리나라에는 1속 2종[여을멸(Albula argen- tea) (Bloch and Schneider, 1801), 황줄뺨여을멸(Albula kore- ana) (Kwun and Kim, 2011)] (MABIK, 2020)이 보고되어 있다. 여을멸과 어류는 전 세계 열대 및 아열대 바다에 분포하며 얕은 해안의 모래나 진흙 바닥, 염도가 비교적 높은 지역에 서식한다(Smith and Randall, 2002). 여을멸과 어류의 성어는 원뿔형의 주둥이와 작은 입을 가지며, 위턱이 아래턱보다 전방으로 돌출되어 있다. 또한 눈에 지방 조직을 가지며 전상악골, 치골, 서골, 구개골에 융모치(villiform teeth)가 작은 조각으로 나 있는 것이 특징이다(Kim et al., 2019).

여을멸과의 엽상자어(Leptocephalus)를 대상으로 한 국외 연구는 Albula vulpes의 산란 유도, 배아 및 엽상자어 발달(Halstead et al., 2020), Albula vulpes의 초기 엽상자어의 지질 조성 및 활용(Mejri et al., 2020), 캘리포니아만 Albula속의 연안 회유, 계절적 분포 및 크기(Pfeiler, 1984), Albula sp. 엽상자어의변태기간 동안 지질 조성의 변화(Padrón et al., 1996) 등 비교적 다양한 연구가 수행되었으나, 국내에서는 Cytochrome b 염기서열을 이용한 한국 남해에서 채집된 Albula sp. 엽상자어의 분자 동정(Kim et al., 2008) 외에는 거의 전무한 실정이다. 여을멸과 어류는 엽상자어 기간 동안 근절 수, 항문의 위치, 뒷지느러미의 위치, 흑색소포의 분포, 꼬리지느러미의 형태 등에서 다른 유사 과와 쉽게 구별된다(Charter and Moser, 1996). 하지만 여을멸과 어류의 엽상자어는 성어와 형태적으로 공통점이 거의 없고 종 수준에서의 식별이 매우 어려워(Kim et al., 2008) 보다 정확한 종 동정을 위해서는 분자분석이 병행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 2019년 5월 남해에서 채집된 여을멸과 엽상자어 1개체를 대상으로 분자분석으로 종을 확인하고, 상세한 형태 기재와 함께 유사종과의 식별키를 제공하며, 나아가 새로운 국명을 제안하고자 한다.

재료 및 방법

채집

2019년 5월 21일 한국 남해 223-4해구(33°N, 126°E)에서 여을멸과 엽상자어 1개체가 국립수산과학원 조사선박에 의해 봉고 네트(망구 80 cm, 망목 550 μm)로 채집되었다(Fig. 1). 채집된 표본은 선상에서 5% 중성 해수-포르말린수용액으로 1시간 동안 고정하고, 세척 후 알코올(99%)로 교체하였다. 표본은 국립수산과학원 수산자원연구센터 난자치어분석실(National Institute of Fisheries Science, Fisheries Resources Research Center, Ichthyoplankton Laboratory, NIFS_FRRC_I)에 등록( 표본번호, NIFS_FRRC_I_00078; 이전번호, PKUI 836) 및 보관하였다.

Fig. 1. Map showing the sampling area of Albula glossodonta leptocephalus in the southern sea of Korea.

형태분석

엽상자어의 부위별 용어와 명칭은 Arizawa and Douchi (2013)와 Okiyama (2014)를 참고하였고, 계수형질 3개[to- tal myomere (TM), predorsal myomere (PDM), preanal myomere (PAM)], 계측형질 7개[standard length (SL), head length (HL), predorsal length (PDL), preanus length (PAL), body depth (BD), eye diameter (ED), snout length (SnL)]는 Mochioka and Kozima (1988), Kim et al. (2008)을 참고하여 계수 및 계측하였다. 외부형태는 입체해부현미경(SZH-16; Olympus, Tokyo, Japan) 하에서 현미경용 사진촬영장치(ac- tive measure program, Mosaic 2.0; Fuzhou Tucsen photonics, Fuzhou, China)를 이용하여 0.01 mm 단위까지 측정한 후 스케치하였다.

분자분석

채집된 엽상자어 1개체의 우측 눈알을 떼어내어 Chelex 100 Resin (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용하여 genomic DNA를 추출하였다. 중합효소 연쇄반응(polymerase chain re- action, PCR)으로 미토콘드리아 DNA 16S rRNA 영역을 증폭하였으며, 16Sar-L (5’-CGC CTG TTT ATC AAA AAC AT-3’) 와 16Sbr-H (5’-CCG GTC TGA ACT CAG ATC ACG T-3’) primer (Palumbi, 1996)를 사용하였다. 10X PCR buffer 2 μL, 2.5 mM dNTP 1.6 μL, 각 primer 1 μL, Taq polymerase 0.1 μL를 섞은 혼합물에 genomic DNA 1 μL를 첨가하고, 3차 증류수를 넣어 총 volume을 20 μL로 맞추었다. PCR은 Thermal Cycler (MJ mini PCT-1148; Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를이용하여 다음 조건에서 수행하였다[Initial denaturation 95℃에서 5분; PCR reaction 35 cycles (denaturation 95℃에서 1분, annealing 52℃에서 1분, extension 72℃에서 1분); final extension 72℃에서 5분]. 염기서열은 ABI PRISM 3730XL analyzer (96 capillary type)를 이용하여 BigDye (R) Terminator v3.1 cycle sequencing kits (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)로 판독하였다. 16S rRNA 염기서열은 BioEdit version 7 (Hall, 1999)의 ClustalW multiple alignment (Thompson et al., 1994)를 이용하여 정렬하였다. 유전거리는 MEGA X 프로그램(Kumar et al., 2018)을 이용하여 Kimura 2-parameter 모델 (Kimura, 1980)로 계산하고 근린결합수(neighbor joining tree) 는 bootstrap을 1, 000번 수행하여 작성했다.

결과

Albula glossodonta (Forsskål, 1775) (Fig. 2; Table 1)

Fig. 2. Albula glossodonta leptocephalus, NIFS_FRRC_I_00078, 54.9 mm in standard length. Scale bars=1.0 mm. Open triangle and solid triangle indicate the origin of dorsal fin and anus.

Table 1. Counts and measurements of Albula glossodonta and other Albula spp.

(New Korean name: “Nam-bang-yeo-eul-myeol”)

Argentina glossodonta Forsskål, 1775: 68, pl.13 (type locality: Jidda, Saudi Arabia or Luhaiya, Yemen, Red Sea).

Albula glossodonta: Hidaka et al., 2004: 62 (Okinawa, Japan); Fricke et al., 2009: 13 (Réunion, French); Aizawa and Doiuchi, 2013: 235 (Japan); Ni and Kwok, 1999: 134 (Hong Kong)

관찰표본

NIFS_FRRC_I_00078 (이전번호, PKUI 836), 1개체, 체장 54.9 mm, 2019년 5월 21일, 남해 223-4해구(33°N, 126°E), 봉고 네트.

형태기재

채집된 엽상자어 1개체의 계수 및 계측 자료는 Table 1에 나타내었다. 본 연구에 사용된 여을멸과 엽상자어는 길게 신장된반투명한 몸을 가졌다. 머리 크기는 작은 편이며(체장의 5.5%) 눈은 머리에 비해 큰 편이었다(두장의 33.0%). 위턱은 아래턱보다 약간 길며 양턱에 날카로운 이빨이 1열로 나 있었다. 이 이빨은 전방을 향해 45° 각도로 기울여져 있고, 밖으로 노출되어있었다. 등지느러미 말단부와 뒷지느러미 기점부가 멀리 떨어져 위치하고 있으며, 등지느러미와 뒷지느러미는 막상으로 존재하였다. 등지느러미 뒤쪽과 꼬리자루에도 막 지느러미가 존재하였다. 소화관은 머리 후단부에서 꼬리지느러미 앞까지 가늘고 긴 형태로 뻗어 있으며, 따라서 항문은 꼬리지느러미 직전에 위치하였다(체장의 92.4%). 흑색소포는 몸의 10번째 근절부터 시작하여 항문까지 이르며, 복부 소화관 위쪽에 1열로 분포하였다. 머리와 등지느러미 기부, 몸의 측면에는 흑색소포가 존재하지 않으며, 꼬리지느러미 기부에 6개의 점 모양 및 별 모양의 흑색소포가 관찰되었다.

분자분석

여을멸과(Albulidae) 엽상자어 1개체(NIFS_FRRC_I_00078) 의 분자 동정을 위해 mtDNA 16S rRNA 영역 467 bp의 염기서열을 얻어 NCBI (National Center for Biotechnology Informa- tion)에 등록된 여을멸속 어류 3종의 염기서열과 비교하였다. 그 결과 NIFS_FRRC_I_00078은 A. glossodonta 성어와 유전 거리 0.002로 가장 가깝게 유집 되었으며, 동일 속인 A. vulpes 와는 유전거리 0.062, A. koreana와는 유전거리 0.078로 유집되었다(Fig. 3). 본 연구에서 사용된 한국산 A. glossodonta 엽상자어 1개체의 mtDNA 16S rRNA 염기서열은 NCBI에 등록하였다(등록번호, MW559537).

Fig. 3. Neighbor joining tree showing the relationship between Albula glossodonta leptocephalus (NIFS_FRRC_I_00078) and A. glossodonta adult (AP002973.1), based on partial mitochondrial DNA 16S rRNA sequences. Two congeneric species (A. vulpes and A. koreana) and one outgroup (Scomber japonicus) were included in this analysis. The tree was constructed using the K2P model and 1, 000 bootstrap replications. The bottom bar indicates a genetic distance of 0.020.

고찰

본 연구는 2019년 5월 한국 남해에서 채집된 여을멸과(Albu-lidae) 엽상자어 1개체를 대상으로 형태 및 분자 분석을 수행하였다. 분자분석 결과, 16S rRNA 염기서열 467 bp가 Albula glossodonta 성어와 유전거리 0.002로 잘 일치하였으며, 같은 속의 다른 종들과 명확히 구분되어 본 시료를 A. glossodonta의 엽상자어로 확정지었다.

본 연구에서 사용된 A. glossodonta 엽상자어를 같은 속의 A. argentea, A. gilberti, A. vulpes 3종과 계수 및 계측 형질을 비교한 결과 4종 모두 전체 근절 수(TM), 등지느러미 앞 근절 수 (PDM), 항문 앞 근절 수(PAM)에서 일치하였다(Table 1). 한편 꼬리지느러미 기저 흑색소포의 개수에서 차이를 보이는데, A. glossodonta 6개인 반면, A. argentea는 8개, A. gilberti는 7개, A. vulpes는 9개로 1-3개 차이를 보였다. 본 종은 A. argentea와새개부 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. argentea는 2개), 등지느러미 기부 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. argentea는 5개), 가슴지느러미 앞쪽 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. argentea는 2개)에서 잘 구분되었다. 또한, 본 종은 A. gilberti와새개부 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. gilberti는 1개), 가슴지느러미 앞쪽 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. gilberti는 0-2개), 몸의 측면 흑색소포(A. glossodonta는 0개, A. gilberti 는 3-8개)에서 잘 구분되었다(Fig. 4).

Fig. 4. Illustration of caudal fin base, lateral body and dorsal fin, head. A, Albula glossodonta (NIFS_FRRC_I_00078); B, Albula vulpes (Mochioka and Kozima, 1988); C, Albula argentea (Kim et al., 2008); D, Albula gilberti (Noé et al., 2017). Scale bars=1.0 mm.

국내 여을멸과 어류에는 여을멸(Albula argentea), 황줄뺨여을멸(Albula koreana) 2종만이 알려져 있었으나(MABIK, 2020), 이번 연구를 통해 Albula glossodonta 1종이 더 추가되어 국내에는 총 3종이 된다. A. glossodonta는 A. koreana와 분포 지역이 겹치는데, 이 중 A. koreana는 Kwun and Kim (2011) 에 의해 우리나라 부산에서 채집된 개체를 완모식(holotype), 대만산 4개체를 부모식(paratype)으로 하여 신종으로 보고된 종이다(Pickett et al., 2020). 또한 A. argentea의 엽상자어 출현 보고(Kim et al., 2008) 이후 동종의 성어 출현 보고(Kim et al., 2019)가 있었다. 이는 A. glossodonta의 엽상자어뿐 아니라 향후 성어의 출현 가능성을 시사하는 것으로, 면밀한 모니터링이 필요하다. 이번에 처음 보고되는 A. glossodonta의 새로운 국명으로 “남방여을멸”을 제안한다.