한국산 실고기과(Syngnathidae) 어류 1미기록종, Festucalex Erythraeus (Gilbert, 1905) 이재환·김진구*

Original Article 한수지 53(5), 784-789, 2020 Korean J Fish Aquat Sci 53(5),784-789,2020

한국산 실고기과(Syngnathidae) 어류 1미기록종, Festucalex erythraeus (Gilbert, 1905) 이재환·김진구*

부경대학교 자원생물학과 First Reliable Record of the Red PipefishFestucalex erythraeus (Syngnathidae: Perciformes) from Korea Jae-Hwan Lee and Jin-Koo Kim* Department of Marine Biology, Pukyong National University, Busan 48513, Korea

A single specimen of Festucalex erythraeus, belonging to the family Syngnathidae, was first collected from Seogwipo, Korea, on August 12, 2019. This species is characterized by a low median dorsal snout ridge, and a lateral trunk ridge extending to the last trunk ring. Festucalex erythraeus is similar to the congeneric species, F. rufus: however, it is distinguished by the number of tail rings (32-37 in F. erythraeus vs. 31 in F. rufus). Here, we suggest the new Korean names “Min-sil-go-gi-sog” for the genus Festucalex and “Deung-huin-jeom-sil-go-gi” for the species F. erythraeus. Keywords: Festucalex erythraeus, First record, Syngnathidae

서 론 서귀포시 예래동 앞바다에서 채집된 Festucalex erythraeus 1개 체의 형태 및 분자 분석을 통해 진단형질 등 상세한 정보를 제 농어목(Perciformes) 실고기과(Syngnathidae) 어류는 전세 공하고자 한다. 계적으로 52속 232종이 분포하며(Nelson et al., 2016), 한국에 는 8속 13종이 보고되어 있다. 실고기과 어류는 주둥이가 길게 재료 및 방법 신출되어 있고, 몸이 비늘 대신 뼈판으로 덮여 있으며, 배지느 러미가 퇴화되어 없고, 수컷이 육아낭 안에 알을 보호하는 독 본 연구에 사용된 실고기과 어류는 2019년 8월 12일 서귀포 특한 특징을 가진다. 그 중 실고기과의 Festucalex속은 전세계 시 예래동 조간대(35° 14' 23.5"N 126° 23' 51.0"E)에서 뜰채를 적으로 9종[F. cinctus (Ramsay, 1882); F. erythraeus (Gilbert, 이용해서 채집하였으며, 어획한 개체는 95% 알콜에 보관하였 1905), F. gibbsi (Dawson, 1977), F. kulbickii (Fricke, 2004), F. 다. 계수 및 계측은 Dawson (1977)을 따랐으며 전장과 체장은 prolixus (Dawson, 1984), F. scalaris (Günther, 1870), F. wassi vernier calipers를 이용하여 0.01 mm까지 측정하였고 그 외 계 (Dawson, 1977), F. rufus (Allen and Erdmann, 2015), F. armil- 측형질은 입체해부현미경(Olympus SZH10, Olympus, Tokyo, latus (Prokofiev, 2016)]이 알려져 있지만 한국에는 아직 보고 Japan)을 이용하여 0.01 mm까지 측정하였다. 몸통 체륜(trunk 되지 않았다. Festucalex속 어류는 인도-태평양의 열대 및 온 ring)은 가슴지느러미 기점부터 항문까지 체륜 수를, 꼬리 체륜 대해역의 얕은 해역에 서식하며, 최근 새로운 종들이 보고되고 (tail ring)은 항문부터 꼬리지느러미 앞까지 체륜 수를, 등지느 있다(Allen and Erdmann, 2015; Prokofiev, 2016). Festucalex 러미 몸통 체륜(subdorsal trunk ring)은 등지느러미 기점부터 속 어류는 꼬리 체륜에 갈고리모양의 극이 없으며 주둥이의 위 항문까지 체륜 수를, 등지느러미 꼬리 체륜(subdorsal caudal 쪽 가장자리에 융기 부위가 없다는 점이 특징적이다(Dawson, ring)은 항문부터 등지느러미 말단까지 체륜 수를 계수하였다. 1986; Paulus, 1999). 본 연구는 2019년 8월 12일 한국 제주도 분자분석을 위해 genomic DNA는 DNA extraction kit (Bi- oneer, Daejeon, Korea)를 사용해서 제조사의 프로토콜에 따

*Corresponding author: Tel: +82. 51. 629. 5927 Fax: +82. 51. 629. 5931 https://doi.org/10.5657/KFAS.2020.0784 E-mail address: [email protected] Korean J Fish Aquat Sci 53(5), 784-789, October 2020 This is an Open Access article distributed under the terms of Received 29 April 2020; Revised 18 June 2020; Accepted 20 August 2020 the Creative Commons Attribution Non-Commercial Licens (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits 저자 직위: 이재환(대학원생), 김진구(교수) unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

라 체측 근육에서 추출하였다. 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)은 mitochondrial DNA (mtDNA) cytochrome c oxidase subunit I (COI) 영역을 대상으로 VF2 prim- er와 Fish R2 primer를 이용하여 진행하였다. 10X buffer 2 μL, Fig. 1. Photo of Festucalex erythreus. PKU 17935, 39.34 mm in dNTP 1.6 μL, Taq polymerase 0.1 μL, VF2 primer 1 μL, Fish standard length. R2 primer 1 μL, 3차 증류수12.3 μL을 첨가한 혼합물에 genomic DNA 2 μL을 넣어서 총 20 μL을 만들어 사용하였다. PCR (A) 조건은 다음과 같다[initial denaturation 95°C에서 2분; PCR reaction 35 cycles (denaturation 94°C에서 30초, annealing 52°C에서 30초, extension 72°C에서 1분); final extension 72°C 에서 10분)]. 염기서열 정렬은 BioEdit version 7 (Hall, 1999) 의 clustal W multiple sequence alignment (Thompson et al., 1994)를 이용하였다. 유전거리는 mega X (Tamura et al., 2019) 의 pairwise distance를 kimura-2-paramater (Kimura,1980)로 계산하였으며, 계통도를 작성하기 위해 PAUP*4.0b10 (Swof- ford, 2002)의 MrModeltest 2.3 (Nylander, 2004)를 이용해서 (B) 최적의 진화모델(HKY+I+G)을 선택하였다(Hasegawa et al., 1985). Maximum likelihood tree는 mega X에서 작성하였으 며, bootstrap은 1000번 수행하였다.

결과 및 고찰

Genus Festucalex Whitley, 1931 (New Korean name: Min-sil-go-gi-sok) Festucalex Whitley, 1931: 312 (type species: Syngnathus cinctus Ramsay, 1882). Fig. 2. Photo (A) and sketch (B) showing median dorsal snout

꼬리 체륜의 뒤쪽 가장자리는 갈고리 모양이 아니다. 몸통 측면 ridge(A) of Festucalex erythreus. 융기선(lateral trunk ridge)은 항문 근처에서 휘지 않고 마지막 몸통 체륜에서 5번째 꼬리 체륜 사이까지 이어진다. 체측의 배 S101 (Western coast of India); Mundy, 2005: 319 (Hawaii); 쪽은 V모양을 하고 있다. 주둥이 등쪽 중앙 능선(median dorsal Senou, 2013: 617(Japan); Kim et al., 2019: 177 (Korea). snout ridge)은 강하게 상승하지 않고 양안사이(interorbital)에 서 끊긴다. 주둥이 측면 융기선(lateral snout ridge)은 작거나 흔 관찰표본 적적이다. 등지느러미 기저부는 융기되어 있지 않다. 전체 체 PKU 17935, 1개체, 체장 39.34mm, 서귀포시 예래동(35° 14' 륜 수는 46-59개, 등지느러미는 18-28개, 가슴지느러미 11-17 23.5"N 126° 23' 51.0"E), 2018년 8월 12일, 뜰채, 채집자는 손 개, 뒷지느러미 4개, 꼬리지느러미는 10개이다. 본 속은 태평양, 민수. 인도양 등지의 얕은 연안 가까이에 서식한다(Whitley, 1931; 기재 Dawson, 1977) (B) 체형은 길고 가늘며 꼬리 쪽으로 갈수록 체고가 낮아졌다. 머 Festucalex erythraeus (Gilbert, 1905) 리는 작고 평평하며, 몸체와 일직선으로 이어지다가 눈의 중앙 (Korean name: Deung-huin-jeom-sil-go-gi) (Fig. 1) 부터 줄어들었다. 주둥이는 가늘고 약간 돌출되어 있는데, 주둥 Ichthyocampus erythraeus Gilbert, 1905: 613 (type locality: 이 길이는 안경의 2배였다. 아래턱이 위턱보다 돌출해 있으며 off Molokai, Hawaii). 이빨은 관찰되지 않았다. 입은 매우 작고 45도 각도로 비스듬히 위를 향해 열려 있었다 주둥이 등쪽 중앙 능선은 전체적으로 비 Festucalex erythraeus: Dawson, 1977: 629 (Indian Ocean, . 스듬한 곡선을 이루지만 앞쪽 지점에 작은 돌기가 나타났다 Philippine Is.); Senou, 2002: 521 (Japan); Randall and Lim, 1/4 눈의 앞쪽 전액골 에는 작은 돌기가 나 있으 2000: 604 (South China Sea); Manilo and Bogorodsky, 2003: (Fig. 2). (prefrontal)

(A)

(B) (A)

(B)

(A) (A)

(B) (B)

786 이재환ㆍ김진구

(A) (A)

(B)

Fig. 4. Photo (A) and sketch (B) showing posterior angle of caudal trunk and caudal fin ofFestucalex erythreus.

Fig. 3. Photo (A) and sketch (B) showing dorsal fin, anal fin and lateral trunk ridge of Festucalex erythreus.

(A) 며, 돌기 위쪽에는 2개의 비공이 위 아래로 나 있었다. 눈은 볼 록하게 튀어나와 있으며, 가장자리에 작은 하얀 돌기가 많이 나 있었다. 가슴지느러미는 첫번째 체륜의 중앙에 비스듬하게 위 치하며, 5번째, 6번째 줄기는 두번째 체륜의 가운데까지 신장되 어 있었다. 등지느러미는 14번째 체륜 가운데서 시작하여 19번 째 체륜 뒤끝까지 나 있으며 줄기의 길이는 체고와 비슷하였다 (Fig. 3). 항문은 15번째 체륜에 위치하며 뒷지느러미는 작고 항 문 (B)뒤에 위치하였다. 몸통부터 꼬리 체륜의 양쪽 가장자리에 갈 고리모양의 극이 없고 일직선으로 이어져 있었다(Fig. 4). 몸통 측면 융기선은 첫번째 몸통 체륜에서 시작해서15번째 몸통 체 Fig. 5. Maximum likelihood tree based on COI sequences from 륜에서 끝났다(Fig. 3). 꼬리지느러미의 길이는 꼬리지느러미 six species in Syngnathidae. Numbers at branches are bootstrap 앞쪽 3개의 체륜을 합친 것과 비슷하였다. values based on 1,000 bootstrap replications. COI, cytochrome c 체색 oxidase subunit I. 신선할 때, 몸과 머리는 전체적으로 검붉은 색을 띄며, 전체 도니아, 모잠비크, 하와이 등 인도태평양 해역에 걸쳐 넓게 분 적으로 작은 흰색 점이 산재해 있는데, 체절 마디의 등쪽에 있 포한다(Dawson, 1977; Senou, 2002; Randall and Lim, 2000; 는 흰색 점은 비교적 선명하게 관찰되었다. 등지느러미, 가슴 Manilo and Bogorodsky, 2003; Mundy, 2005; Kuiter, 2009; 지느러미, 뒷지느러미는 투명한 반면 꼬리지느러미는 검붉은 Kim et al., 2019). 색을 띠었고 가장자리만이 투명했다. 알코올 고정 후 몸과 머 리는 암갈색으로 바뀌며 등쪽에 나 있는 흰색 점들은 회갈색으 분자분석 로 바뀌었다. 본종의 미토콘드리아 DNA COI 염기서열 607bp를 NCBI 분포 에 등록된 유사종과 비교한 결과, 같은 속의 Festucalex scalaris (KY066096)와 유전거리 0.223, Festucalex cinctus 한국의 제주도(본 연구), 일본, 인도네시아, 몰디브, 뉴칼레 (KY066095)와 유전거리 0.268으로 비교적 멀리 유집되었다. 한국산 실고기과 1미기록종, Festucalex erythraeus 787

한편, 본종은 같은 실고기과이지만 다른 속의 Phoxocampus 과 Allen and Erdmann (2015)의 진단 형질에 의거 Festucalex belcheri (MN492900), Cosmocampus arctus (MN766878), erythraeus 인 것으로 확인되었다. 본 시료는 꼬리 체륜의 가장 Hippocampus pontohi (MH645136)와 유전거리 0.231-0.273 자리가 갈고리모양으로 휘지 않는 점(Fig. 4)에서 Phoxocam- 으로 Festucalex내 다른 종과 비슷한 유전거리로 유집되었다. pus속과 다르고, 주둥이 가운데 위쪽 가장자리가 크게 융기되 최우도법으로 작성된 계통수(ML tree)에서는 본종이 Festu- 지 않는 점(Fig. 2)에서 Campichthy속과도 잘 구분되어 Festu- calex내 다른2종과 88%의 bootstrap값으로 유집되는 결과를 calex속으로 동정되었다(Dawson, 1986; Paulus, 1999). 몸통 보여주었다(Fig. 5). 측면 융기선이 항문 뒤로 이어지지 않고 끊기는 점(Fig. 3)과 두장에 대한 주둥이 길이가 짧은 특징에 의거 Festucalex ery- 고 찰 thraeus로 동정되었다(Dawson, 1977; Senou, 2013; Allen and Erdmann, 2015). 본 연구에서 채집된 실고기과 어류 1개체는 Dawson (1977) 본 시료는 원기재(Gilbert, 1905)와 계수, 계측형질에서 차이

Table 1. Comparison of counts and measurements of Festucalex erythraeus and Festucalex rufus Morphological Festucalex erythraeus Festucalex rufus character Present study Gilbert (1905) Dawson (1977) Senou (2013) Allen and Erdmann (2015) Number of specimens 1 1 10 - 4 Standard length (mm) 39.34 55 51.5-79.0 - 26.5-37.8 Counts Dorsal fin rays 19 22 18-21 (19)* 18-21 18-19 Pectoral fin rays 12 14 11-12 10-13 10-11 Anal fin rays 4 5 4 (4)* 4 Caudal fin rays 10 6 10 10 10 Trunk rings 15 16 15-17 15-17 15-16 Tail rings 34 36 32-37 33-37 31 Total rings 49 52 48-53 46-47 Subdorsal trunk rings 1.5 - 0.5-1.0 - 2 Subdorsal tail rings 4 - 3.5-5.0 - 4 Total subdorsal rings 5.5 - 4.25-5.75 - 6 In % of standard length Head length 12.25 (8.2 in SL) 23 (8.0-8.8 in SL) - 11-13.3 Trunk length 28.43 15 - - 38.3-41.9 Trunk depth 3.79 (3.2 in HL) - (3.1-3.8 in HL) - 4.2-4.9 Tail length 59.33 - - - - Tail depth 1.19 - - - - Predorsal length 38.82 - - - 37.8-39.3 Prepectoral length - - - 2.9-3.9 Dorsal fin base length 9.73 (1.3 in HL) 8 (1.2-1.7 in HL) - 8.2-9.6 Dorsal fin length 3.15 - - - - Caudal fin length 2.42 - - - 2.9-3.9 Pectoral fin length 2.45 (4.9 in HL) - (4.2-5.3 in HL) - 2.4-3.4 In % of head length Snout length 36.77 (2.7 in HL) 26 (2.1-2.6 in HL) - (2.8-3.2 in HL) Snout depth 15.49 (2.4 in Snout length) - (2.5-3.9 in Snout length) - (2.0-2.2 in Snout length) Eye diameter 20.88(4.8 in HL) - - - (4.4-4.9 in HL) Parenthesis and * indicate each proportional measurement and holotype counts, respectively. SL, snout length; HL, head length. 788 이재환ㆍ김진구

를 보였는데(Table 1). 이는 원기재의 오류로 생각된다. 그 이유 cies of pipefish (Syngnathidae) from Milne bay province, 는 Dawson (1977)이 holotype (USNM 51548)을 정밀하게 계 Papua New Guinea. Aquat Int J Ichthyol 21, 47-51. 수, 계측한 결과, Gilbert (1905)의 원기재와 큰 차이를 보였기 Dawson CE. 1977. Synopsis of syngnathine pipefishes usually 때문이다. 본 시료의 등지느러미 연조 수(20개), 뒷지느러미 연 referred to the genus Ichthyocampus Kaup with descriptions of new genera and species. Bull Mar Sci 27, 595-650. 조 수(4개)는 Dawson (1977)의 연구결과(등지느러미 연조 수 Dawson CE. 1984. Festucalex prolixus, a new species of pipe- 18-21개, 뒷지느러미 연조 수4개)와 잘 일치하였다(Table. 1). fish (Syngnathidae) from the western Indo-Pacific region. 본 시료의 계수형질은 Senou (2002) 및 Dawson (1977)과 대 Jap J Ichthyol 30, 371-373. 부분 잘 일치하였으나, 등지느러미 몸통 체륜(subdorsal trunk Dawson CE. 1986. Syngnathidae. In: Fishes of the North-east- rings) 수에서 약간 차이를 보였다[본 연구는 1.5개 vs. Dawson ern Atlantic and the Mediterranean. Whitehead PJP, Bauchot (1977)은 0.5-1.0개]. 본 시료의 계측형질도 Dawson (1977)과 ML, Hureau JC, Nielsen J, Tortonese E, eds. Unesco, Paris, 대부분 잘 일치하였지만 두장에 대한 주둥이 길이(본 연구는 France, 628-639. Fricke R. 2004. Review of the pipefishes and seahorses (Tele- 2.7% vs. Dawson의 연구는 2.1-2.6%)와 주둥이 폭(본 연구는 ostei: Syngnathidae) of New Caledonia, with descriptions of 의 연구는 에서만 근소한 차이를 보 2.4% vs. Dawson 2.5-3.9%) five new species. Stuttg Beitr Naturk Ser A 668, 1-66. 였다(Table 1). 본 종은 Allen and Erdmann (2015)이 신종으 Gilbert CH. 1905. The deep-sea fishes of the Hawaiian Islands. 로 보고한 Festucalex rufus와 가장 유사하지만 꼬리 체륜 수(F. The aquatic resources of the Hawaiian Islands. Government rufus는 31개 vs. 본종은 32-37개)에서 잘 구분된다. 한편, 본 시 Printing Office, Washington DC, U.S.A., 613. 료는 Allen and Erdmann (2015)의 주둥이길이 및 주둥이폭에 Günther A. 1870. Catalogue of the fishes in the British Museum. 서 약간 차이를 보여 향후 더 많은 개체를 대상으로 추가적인 형 Catalogue of the physos tomi, containing the families Gym- 태 분석이 요구된다. notidae, Symbranchidae, Muraenidae, Pegasidae, and of the Lophobranchii, Plectognathi, Dipnoi, Ganoidei, Chondrop- Festucalex erythraeus의 미토콘드리아DNA COI 염기서열 terygii, Cyclostomata, Leptocardii, in the British Museum. 정보는 NCBI에 등록되어 있지 않아, 일치하는 종을 찾을 수 Trustees of the British Museum, London, U.K., 177. 없었다. 본종은 NCBI에 등록된 같은 속에 속하는 두 종(Festu- Hall TA. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence calex scalaris, Festucalex cinctus)과 22.3-26.8%의 상당히 큰 alignment editor and analysis program for Windows 95/98/ 유전적 차이를 보였다. Zhang et al. (2017)의 실고기과 어류 NT. Nucl Acids Symp Ser 41, 95-98. 27종의 COI염기서열 분석에 의하면, 종간 유전거리는 2.53%- Hasegawa M, Kishino H and Yano T. 1985. Dating the human- 29.31% (평균 12.53%)로 본연구의 Festucalex 내 종간 유전거 ape split by a molecular clock of mitochondrial DNA. J Mol Evol 22, 160-174. 리인 22.3-26.8%보다 작았다. Zhang et al. (2017)은 실고기류 Kim JK, Ryu JH, Ji HS, Park JH, Myoung SH, Song YS, Lee 가 해마류 보다 돌연변이 빈도가 높다고 주 (pipefish) (seahorse) SJ, Yu HJ, Bae SE, Jang SH and Lee WJ. 2019. Distribution 장하였는데, 본 연구에서 실고기류에 속하는 Festucalex 내 종 map of sea fishes in Korean Peninsula. Ministry of Oceans 간 유전거리가 매우 높은 것으로 보아 Zhang et al. (2017)의 주 and Fisheries, Korea Institute of Marine Science and Tech- 장이 타당해 보인다. 향후 실고기류가 해마류보다 유전변이가 nology Promotion, Pukyong National University, Busan, 더 큰 원인 규명을 위한 추가적인 연구가 필요하다. Korea. 본 연구에서 처음 확증표본에 의거 국내 서식이 확인된 Fes- Kimura M. 1980. A simple method for estimating evolutionary tucalex속의 신한국명으로 “민실고기속”을 제안하고, F. ery- rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. J Mol Evol 16, 111-120. thraeus의 한국명은 Kim et al. (2019)이 이미 제안한 “등흰점 Kuiter RH. 2009. Seahorses and their relatives. Aquatic Photo- 실고기”를 따른다. graphics, Seaford, Australia, 208. Nelson JS, Grande TC and Wilson MVH. 2016. Fishes of the 사 사 world. Fifth ed. John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, U.S.A., 407-409. 이 논문은 2020년도 정부(해양수산부)의 재원으로 해양수산 Nylander JAA. 2004. MrModeltest version 2. Computer pro- 과학기술진흥원 해양수산생명공학기술개발사업의 지원을 받 gram distributed by the author. Evolutionary Biology Cen- 아 수행된 연구입니다(No. 20170431). 논문을 세심하게 검토 tre, Uppsala University, Uppsala, Sweden. 해 주신 세 분 심사위원께 감사드립니다. Manilo LG, Bogorodsky SV. 2003. Taxonomic composition, diversity and distribution of coastal fishes of the Arabian Sea. References J Ichthyol 43, S101. Mundy BC. 2005. Checklist of the fishes of the Hawaiian Ar- Allen GR and Erdmann MV. 2015. Festucalex rufus, a new spe- chipelago. Bishop museum bulletin in zoology 6, Bishop 한국산 실고기과 1미기록종, Festucalex erythraeus 789

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