철갑상어 (조기어강에 속함)

철갑상어는 조기어강에 속하는 어류이다. 조기어강은 경골어류와 연골어류를 모두 포함하는 큰 분류군으로, 철갑상어는 이 중에서도 원시적인 특징을 많이 보존한 연골어상강에 속한다. 연골어상강은 철갑상어목과 주름상어목 등을 포함하며, 이들은 진화적으로 경골어류보다 먼저 분기된 계통이다.

조기어강 내에서 철갑상어의 위치는 다음과 같은 특징으로 설명할 수 있다.

철갑상어는 조기어강의 기저 계통에 위치하여, 진화 과정에서 연골어류와 경골어류의 중간 형태적 특성을 보여주는 중요한 생물이다. 이들의 아가미 구조와 심장의 형태는 원시적인 특징을 유지하고 있다[3]. 이러한 특징들은 조기어강 내 다양한 어류의 진화적 관계를 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다.

철갑상어는 철갑상어목에 속하며, 이 목은 현존하는 조기어류 중에서 가장 원시적인 계통군 중 하나로 간주된다. 전통적으로 철갑상어목은 두 개의 과로 나뉜다.

철갑상어과 내에서는 약 25종의 현존 종이 인정되며, 이들은 다시 철갑상어속(*Acipenser*)과 바다철갑상어속(*Huso*)으로 구분된다. 철갑상어속에는 시베리아철갑상어, 대서양철갑상어, 백철갑상어 등이 포함된다. 바다철갑상어속에는 칼루가철갑상어와 유럽바다철갑상어가 속하며, 이들은 특히 대형 캐비어 생산으로 유명하다.

한편, 주름상어과는 현존하는 유일한 종인 미시시피주름상어와 최근 멸종이 선언된 중국주름상어를 포함했다. 이 과의 어류는 철갑상어과와 달리 플랑크톤을 걸러 먹는 특화된 섭식 방식을 가진다. 전체적으로 철갑상어목의 분류 체계는 화석 기록과 분자생물학적 연구를 통해 계속해서 수정 및 보완되고 있다.

철갑상어의 몸은 방추형으로 길고 유선형이며, 대부분의 종에서 주둥이는 길고 뾰족하게 돌출되어 있다. 주둥이 아래쪽에는 입이 위치하며, 입 주변에는 네 개의 감각 수염이 달려 있다. 이 수염은 바닥의 먹이를 탐지하는 데 중요한 역할을 한다.

몸통은 다섯 줄의 골질 경판으로 덮여 있는 것이 가장 두드러진 특징이다. 이 경판은 등쪽 정중선에 한 줄, 양 옆구리에 각각 한 줄씩, 그리고 배쪽 정중선 양측에 각각 한 줄씩 총 다섯 줄로 배열된다. 각 경판은 피부에 매립된 상태로, 마치 갑옷을 입은 듯한 외관을 만들어낸다.

지느러미는 연질이며 가시가 없다. 등지느러미와 뒷지느러미는 몸의 후방에 치우쳐 위치한다. 꼬리지느러미는 상엽이 하엽보다 더 발달한 이형미를 보인다. 비늘은 원시적인 형태인 경린을 가지거나, 일부 종에서는 완전히 퇴화하기도 한다.

몸 색깔은 대개 등쪽이 청회색, 갈색 또는 검은색을 띠고, 배쪽은 은백색 또는 흰색을 띤다. 피부는 일반적으로 거칠고, 작은 과립 모양의 돌기가 산재해 있다.

철갑상어의 내부 골격은 대부분 연골로 구성되어 있다. 이는 연골어류와의 공통된 특징으로, 진골어류의 단단한 경골과는 구별되는 점이다. 특히 두개골과 척추, 지느러미 지지대가 연골성이며, 척추의 중심체는 발달하지 않았다.

소화계는 비교적 짧은 장관을 가지며, 위와 장의 구분이 뚜렷하다. 아가미는 일반적인 경골어류와 달리, 아가미뚜껑 대신 각 아가미열 사이에 위치한 5~7쌍의 아가미판으로 덮여 있다. 이 구조는 물을 걸러 플랑크톤을 섭식하는 데 적합하다.

순환계는 2심방 1심실의 심장 구조를 가지며, 부고환이 발달해 있다. 이 기관은 정자를 저장하는 역할을 한다. 신경계에서 후각 기관은 매우 발달하여, 흐린 물 속에서 먹이를 찾는 데 중요한 역할을 한다.

철갑상어는 주로 북반구의 온대 및 아한대 지역의 큰 강과 호수, 내수면에 분포한다. 역사적으로는 카스피해, 흑해, 아조프해로 흘러드는 강들과 시베리아의 강들, 그리고 북아메리카의 미시시피 강 유역과 대호 지역에 널리 서식했다.

아종과 종에 따라 구체적인 분포 범위는 차이를 보인다. 주요 분포 지역은 다음과 같다.

일부 종은 완전한 담수어로 생활하지만, 대부분은 성어 시기에 바다로 내려가 성장한 후 산란을 위해 강을 거슬러 올라가는 회유성 어류이다. 이들의 분포는 강의 연결성과 수질 상태에 크게 의존한다. 20세기 이후 댐 건설과 수질 오염으로 인해 자연 분포 지역이 크게 축소되고 개체군이 분리되는 현상이 발생했다[4].

철갑상어는 주로 북반구의 온대 및 아한대 지역의 큰 강과 호수, 또는 기수 환경에 서식한다. 특히 카스피해와 흑해, 아조프해로 흘러드는 강 유역이 주요 서식지로 알려져 있다. 이들은 수심이 깊고 유속이 완만하며, 바닥이 모래나 자갈로 이루어진 환경을 선호한다. 성체는 대부분 해양에서 생활하지만, 산란을 위해 강을 거슬러 올라가는 회유성 어류이다.

서식 환경의 수질 조건은 철갑상어의 생존에 매우 중요하다. 이들은 청정한 물과 높은 용존산소 농도를 필요로 한다. 수온은 비교적 낮은 편을 선호하며, 특히 산란기에는 특정 수온 범위가 중요한 역할을 한다[5]. 하천의 자연적인 흐름과 연결성, 그리고 적절한 자갈 바닥의 산란장 존재는 개체군 유지에 필수적이다.

댐 건설과 같은 하천 개발은 서식지 파편화와 산란 경로 차단을 초래하여 개체군에 심각한 위협이 된다. 또한 수질 오염과 퇴적물 증가는 서식지 환경을 악화시키는 주요 요인이다.

철갑상어는 대표적인 회유성 어류이다. 이들은 먹이를 찾거나 산란을 위해 강과 바다를 오가며 장거리를 이동한다. 대부분의 종은 성체가 되면 해양 환경에서 생활하지만, 번식기에는 자신이 태어난 담수 하천으로 거슬러 올라가는 소하성 회유 패턴을 보인다. 일부 종은 완전히 담수에 서식하는 경우도 있다.

회유 경로와 거리는 종과 개체군에 따라 다양하다. 일부는 수백 킬로미터에 이르는 긴 강을 거슬러 올라가기도 한다. 이 과정에서 그들은 강의 흐름을 거슬러 헤엄치며, 때로는 낙차가 있는 구간도 극복한다. 회유 시기는 주로 봄에서 초여름 사이이며, 수온과 물의 조건이 산란에 적합해지는 시기에 맞춰 이루어진다.

철갑상어의 회유는 복잡한 내비게이션 능력에 의존한다. 연구에 따르면, 이들은 지구의 자기장을 감지하거나 물속의 특정 화학 신호를 따라 자신의 모천을 찾아간다[7]. 이러한 습성은 개체군의 유전적 고립을 유지하고 적합한 산란지를 보장하는 데 중요한 역할을 한다.

철갑상어의 산란은 매우 특이한 생식 주기를 보인다. 대부분의 종은 성적으로 성숙하는 데 오랜 시간이 걸리며, 특히 암컷의 경우 10년에서 20년 이상이 소요된다. 이들은 강 상류의 자갈 바닥이 있는 깨끗한 물에서 산란하며, 암컷은 수십만 개에서 수백만 개에 이르는 작은 검은 알을 낳는다. 수정은 체외에서 이루어진다.

부화한 치어는 난황낭을 가지고 있으며, 초기에는 플랑크톤을 먹는다. 성장은 비교적 빠른 편이지만, 성체가 되기까지는 여러 해가 걸린다. 철갑상어의 수명은 매우 길어, 일부 종은 100년 이상을 살기도 한다. 아래 표는 주요 철갑상어 종의 대략적인 성성숙 연령과 수명을 보여준다.

성장 과정에서 이들의 식성은 변화한다. 치어기에서 어린 물고기 단계를 거치며, 점차 저서성 무척추동물을 먹고, 최종적으로는 대형 종의 경우 작은 물고기도 포식한다. 이러한 장수와 늦은 성성숙은 개체군 회복을 어렵게 만드는 주요 요인 중 하나이다.

철갑상어의 알은 캐비어로 불리며, 세계적으로 고급 식재료로 평가받는다. 특히 철갑상어속에 속하는 몇몇 종의 알은 최상급 캐비어로 취급된다. 캐비어는 주로 소금에 절여 숙성시켜 생산하며, 그 풍미와 질감, 색상에 따라 등급이 나뉜다.

전통적으로 가장 귀하게 여겨지는 캐비어는 큰철갑상어의 알인 벨루가 캐비어이다. 이어서 시베리아철갑상어와 러시아철갑상어의 알이 각각 오세트라 캐비어와 세브루가 캐비어로 불리며 주요 품종을 이룬다. 캐비어의 품질은 알의 크기, 색상(은회색에서 검정색까지 다양함), 단단함, 그리고 풍미에 의해 결정된다.

과도한 남획으로 인해 야생 철갑상어 개체군이 급감하면서, 현재 국제적으로 거래되는 대부분의 캐비어는 양식장에서 생산된다. 양식 기술의 발달로 인해 알을 채취하기 위해 어류를 도살하지 않고, 복부를 절개하거나 호르몬 주사를 이용해 생체 채란하는 방법이 보편화되었다[8]. 이로 인해 캐비어 산업은 야생 개체 보존에 대한 압력을 일부 완화하는 데 기여했다.

철갑상어의 양식은 자연 개체군의 보존 압력을 완화하고 지속 가능한 캐비어 공급을 위해 점차 확대되고 있다. 초기 양식은 주로 방류용 치어 생산을 목표로 했으나, 1990년대 이후 고가의 캐비어 생산을 위한 성어 양식이 본격화되었다. 양식 방식은 대부분 지수식 또는 순환여과식 시스템을 이용한 육상 시설에서 이루어지며, 사육 수조의 수질과 사료 관리가 성공의 핵심 요소이다.

양식 기술의 발전은 성장 속도 향상과 생식 주기 조절에 중점을 두고 있다. 호르몬 처리를 통한 인위적 산란 유도 기술은 양식 개체로부터 정기적으로 알을 채취할 수 있게 하여, 자연 포획에 의존하지 않는 캐비어 생산 체계를 구축하는 데 기여했다. 주요 양식 종으로는 시베리아철갑상어, 백철갑상어, 러시아철갑상어 등이 있다.

보존 측면에서 양식은 중요한 역할을 한다. 양식장에서 생산된 치어는 강과 호소에 방류되어 급감한 야생 개체군을 보충하는 데 활용된다. 또한, 합법적으로 생산된 양식 캐비어의 유통은 밀렵과 불법 거래를 억제하는 효과가 있다. 그러나 유전적 다양성 유지와 질병 관리, 그리고 양식 개체의 유전자 오염 방지는 지속 가능한 양식과 보존을 위해 해결해야 할 과제로 남아 있다.

국제적 보존 노력의 일환으로, 멸종위기에 처한 야생동식물종의 국제거래에 관한 협약(CITES)은 모든 철갑상어 종의 국제 거래를 규제한다. 이에 따라 양식장에서 생산된 캐비어에도 합법적 출처를 증명하는 CITES 허가서가 필수적으로 요구된다. 이러한 제도는 야생 개체 보호와 지속 가능한 이용 사이의 균형을 모색하는 수단이다.

철갑상어 개체군은 주로 남획과 서식지 파괴로 인해 전 세계적으로 심각한 위협을 받고 있다. 가장 큰 압력은 고급 식품인 캐비어를 얻기 위한 어획이다. 특히 벨루가 철갑상어의 알로 만든 캐비어는 극히 고가에 거래되며, 이로 인해 불법 포획이 만연해왔다[11]. 또한 대규모 댐 건설은 이들의 중요한 회유 경로를 차단하여 고유 산란장에 도달하는 것을 방해한다.

서식지의 질적 악화도 주요 위협 요인이다. 하천 정비, 모래 채취, 수질 오염은 철갑상어가 서식하고 산란하는 민물 환경을 훼손한다. 특히 카스피해와 흑해 유역에서는 산업 폐수와 농업 배수가 수질을 악화시켜 생태계에 부정적인 영향을 미쳤다. 외래종 도입과 같은 생물학적 요인도 일부 지역에서 기존 개체군과의 경쟁이나 질병 전파를 유발할 수 있다.

이러한 복합적인 위협은 대부분의 철갑상어 종의 개체 수를 급격히 감소시켰으며, 여러 종이 국제자연보전연맹(IUCN)의 적색 목록에서 '극심한 위기'(CR) 또는 '위기'(EN) 등급에 올라 있다. 특히 카스피해와 흑해에 서식하는 종들의 상황이 가장 심각한 것으로 평가된다.

철갑상어의 개체군 감소를 막고 보전하기 위해 국제적 및 국가 차원에서 다양한 보호 조치가 시행되고 있다. 가장 중요한 국제적 협약은 멸종위기에 처한 야생동식물종의 국제거래에 관한 협약(CITES)이다. 대부분의 철갑상어 종이 CITES 부속서 I 또는 II에 등재되어 있어, 국제 상업 거래가 엄격히 규제되거나 금지된다[12]. 또한, 블랙해와 카스피해를 중심으로 한 서식지 보호를 위한 지역 협정이 체결되기도 했다.

국가별로는 서식지 복원, 인공 종묘 방류, 포획 금지 또는 쿼터 제도가 주요 보호 수단이다. 예를 들어, 러시아와 이란은 카스피해에서의 포획을 엄격히 통제하며, 미국과 캐나다다는 대서양 연안과 미시시피강 유역에서 서식지 보호 및 인공 증식 프로그램을 운영한다. 주요 조치를 표로 정리하면 다음과 같다.

이러한 보호 조치에도 불구하고, 밀렵과 불법 거래, 서식지 파괴는 지속적인 위협 요인으로 남아 있다. 따라서 효과적인 보전을 위해서는 국제 협력 강화와 현지 주민의 생계 대체 프로그램, 지속 가능한 양식 기술 개발이 병행되어야 한다.