Age and growth of the Chinese fanray, Platyrhina sinensis, in the southern Taiwan Strait

기술 요약: 대만 해협 남부 지역 중국가오리(Platyrhina sinensis)의 연령 및 성장

문제 제기
중국가오리(Platyrhina sinensis)는 IUCN 적색 목록에서 '위기(Endangered)' 단계로 분류되어 있으나, 중국의 국가 핵심 보호 야생동물 목록에는 포함되어 있지 않다. 어업 조사에 따르면 푸젠성 동산만(Dongshan Bay)에서 국지적으로 풍부하게 서식하는 것으로 나타나지만, 지역적 평가 및 관리에 필요한 종 특이적 생애사 데이터가 결정적으로 부족한 실정이다. P. sinensis의 연령 및 성장을 보고했던 이전 연구들은 Iwatsuki 등(2011)의 분류학적 개정 이후, 실제로는 다른 종인 P. tangi를 조사한 것으로 밝혀졌다. 결과적으로 현재의 분류학적 정의에 따른 P. sinensis의 검증된 연령 및 성장 추정치는 존재하지 않으며, 이는 효과적인 보전 및 어업 관리 전략 수립을 저해하고 있다.

연구 방법
본 연구는 2021년 8월부터 2022년 10월 사이 대만 해협 남부에서 상업적 저층 트롤 어업에 의해 부수적으로 포획된 511개체(수컷 260마리, 암컷 251마리)를 분석하였다. 표본은 Iwatsuki 등(2011)의 개정된 진단 기준을 사용하여 식별되었으며, 등 중앙 꼬리 부분에 2~3열의 종형 가시(hooked thorns)가 있는 특징을 통해 P. sinensis를 구분하였다.

• 연령 결정: 연령은 척추체(vertebral centra, 10~15번 척추)의 시상 단면을 통해 추정하였다. 샘플을 세척한 후 에폭시 수지에 매립하고 약 0.5mm 두께로 절단하였다.
• 띠(Band) 해석: 절단면을 투과광 및 반사광 아래에서 관찰하였다. 하나의 투명한 띠와 하나의 불투명한 띠를 하나의 띠 쌍(band pair)으로 정의하였다. 탄산체(birth mark)는 중심점(focus)으로부터 원위부(distal)에 위치한 첫 번째 뚜렷한 표식으로 식별하였으며, 이는 탄산체 각도(corpus calcareum angle)의 급격한 변화와 일치하였다.
• 정밀도 분석: 세 명의 독립적인 판독자가 절단면의 일부를 분석하였다. 판독자 간 정밀도는 평균 백분율 오차 지수(IAPE)와 변동 계수(CV)를 사용하여 정량화하였다.
• 성장 모델링: 전장(TL)과 척추체 직경(CD) 사이의 관계를 선형, 지수 및 거듭제곱 함수를 사용하여 분석하였다. 연령 및 길이 데이터는 von Bertalanffy, Gompertz, Robertson 성장 함수에 적합시켰다. 모델 선택은 Akaike 정보 기준(AIC)을 바탕으로 하였다.
• 성숙 및 수명: 50% 성성숙 연령($A_{50}$)은 별도의 생식 분석(Ke 2023)에서 얻은 성숙 시 길이($L_{50}$) 추정치를 적합된 성장 함수에 대입하여 도출하였다. 상한 수명은 최대 관찰 연령과 가장 오래된 20% 표본의 IAPE를 포함하는 경험적 방정식을 사용하여 추정하였다.

주요 결과

• 검증: 본 연구는 척추체가 P. sinensis의 연령을 측정하는 데 신뢰할 수 있는 구조임을 확인하였으며, TL과 CD 사이에 강한 선형 관계($R^2 = 0.8534$)가 있음을 입증하였다. 판독자 간 정밀도는 IAPE 3.97%, CV 5.16%로 높게 나타났다.
• 띠 퇴적: 가장자리 분석 결과, 연간 하나의 띠 쌍이 퇴적됨을 확인하였다. 투명한 띠는 주로 11월에서 2월 사이에 형성되었고, 불투명한 띠는 나머지 기간 동안 형성되었다.
• 연령 구성: 관찰된 연령은 수컷 08세(평균 3.01세), 암컷 010세(평균 3.65세)였다. 해당 개체군은 2~4세 연령층이 우세했다.
• 성장 매개변수: von Bertalanffy 성장 함수가 양성 모두에서 가장 적합한 것으로 나타났다.
  • 수컷: 점근적 길이($L_\infty$) = 435.475 mm TL; 성장 계수($k$) = 0.657 yr⁻¹.
  • 암컷: 점근적 길이($L_\infty$) = 511.466 mm TL; 성장 계수($k$) = 0.394 yr⁻¹.
  • 암컷은 더 큰 최대 크기에 도달하지만 수컷보다 느리게 성장하였다.
• 성숙 및 수명: 50% 성성숙 추정 연령은 수컷 2.03년, 암컷 2.17년이었다. 추정된 상한 수명은 수컷 11.51년, 암컷 14.19년이었다.

의의 및 주장
저자들은 본 연구가 현재의 분류학적 정의에 따른 P. sinensis의 첫 번째 연령 및 성장 추정치를 제공한다고 밝히고 있다. 도출된 생애사 매개변수는 대만 해협 남부 지역의 인구 통계적 평가, 생태적 위험 평가 및 어업 관리에 필요한 생물학적 기초 자료를 확립한다.

본 논문은 P. sinensis를 비교적 조기에 성숙하며 상대적으로 수명이 짧은 가오리류로 규정하며, 성숙 시기가 다른 가오리류에서 관찰되는 범위의 하한선 근처에서 발생한다고 기술한다. 저자들은 본 연구가 데이터 공백을 메우고 있으나, 결과는 지역적 추정치로 해석되어야 한다고 언급하였다. 또한 140–250 mm TL 사이의 개체 과소 대표성과 노령의 대형 개체 부족 등 샘б플링의 한계를 지적하며, 이것이 초기 성장 및 수명 추정의 정밀도에 영향을 미칠 수 있다고 강조하였다. 결론적으로, 연구는 P. sinensis와 P. tangi 사이의 역사적 혼동을 방지하기 위해 향다 모니터링 시 정확한 종 식별이 필수적임을 강조하였다.