북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악 하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, 14C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%) 의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈 도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 14C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나 타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집 으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분 포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.

남해 여자만에서 홀로세 후기 해수면 변화에 상응하는 저서성 유공충 변화를 알아보기 위하여 4개의 주상시료를 채취하고, 입도분석, 유공충 종 분류 및 군집 설정, 통계 분석을 실시하였다. 주상시료의 구성퇴적물은 주로 세립질의 실트와 점토로 구성된다. 저서성 유공충은 Core YC-1에서 16속 27종, YC-2에서는 21속 30종, YC-3에서는 29속 50종 그리고 Core YC-4에서는 29속 52종이 분류되었다. 집괴분석 결과 Core YC-1과 YC-2의 Group 1은 A. beccarii 군집이 대표군집으로서 만 상부 퇴적환경, Core YC-3과 YC-4의 Group 2는 E. clavatum-A. beccarii 군집이 대표군집으로서 외해수의 영향을 상대적으로 많이 받는 하부 내만 환경 하에서 퇴적된 것을 지시하고 있다. 종 구성 분석 결과, 하부로부터 상부로 향하여 A. beccarii의 산출빈도는 점점 감소하였고, E. clavatum과 P.F./T.F.의 산출빈도는 점점 증가하였다. 저서성 유공충과 부유성 유공충에서 나타난 이러한 변화 형태는 여자만내에서 홀로세 후기 해수면 상승을 반영하고 있는 것으로 생각된다.

한국 남해해역의 최종빙하기 이후 해수면변화 및 시간평균화 현상을 파악하기 위하여 남동대륙붕 19개 정점, 서남해역 5개 정점에서 산출하는 패류유해 중 우점종 및 특징종 42개체에 대해 14C연대측정을 행하였다. 측정결과 동일 정점 내에서 시간평균화(Time-averaging) 현상이 나타나며 최대 11,939년까지 연대차이가 있었다. 그리고 최종빙하기 이후 남해해역에서의 해수면은 약 15,000년 전 최종빙하기시 해수면이 현재 해수면보다 약 150~160 m 하강하였으며, 이후 약 9,000년까지 해수면이 약 60m로 급격히 상승하였다. 그리고 이후 약 4,000~5,000년까지 수심 약 50~60 m에서 안정적이었으며, 3,000~4,000년 사이 또 한번의 급한 해수면 상승으로 수심이 현재 해수면보다10~20 m 낮아졌으며, 이후 현재에 이르는 것으로 생각된다.

반폐쇄성 만인 여자만 조간대 퇴적물의 물성 및 집적률의 시공간적 분포 및 변화를 밝히고자 조간대 표층퇴적물을 분석하였다. 연중 관측결과 각 측선별 월별 입도조성 변화는 뚜렷하게 나타나지 않았으나 퇴적물 조성에서 점토가 약 40~70%로서 매우 두드러지게 나타났다. 점토의 함량은 만 북측에서 가장 높게 나타났고, 서측에서 가장 낮은 경향으로 나타났으며, 점토의 함량변화에 따라 함수율과 유기물함량도 상대적으로 높은 경향을 보이며, 평균입도도 세립화되었다. 전단응력은 전체적으로 0kPa로 나타났으며, 계절별 변화는 각 조간대에서 거의 동일하게 겨울과 봄에는 점토함량이 높고 여름과 가을에는 낮은 함량분포를 보였으며, 겨울과 봄에 퇴적경향을 나타내었다. 각 조간대 집적률 측정결과 평균 -14.62~38.57mm·yr-1로써 북측이 32.13mm·yr-1, 서측이 -14.62mm·yr-1, 그리고 동측이 6.46mm·yr-1로 나타났다. 연구 기간 중 퇴적물의 퇴적은 북측 조간대에서 퇴적이 일어났으며, 서측 조간대에서는 침식이 일어난 것으로 나타났다. 그러나 동측 조간대에서는 북서측 조간대와는 다른 형태로 나타났으며, 이러한 현상은 여자만 해수 흐름이 시계방향 흐름에 기인하는 것으로 사료된다. 계절별로는 건기(겨울과 봄)에 퇴적되었으며, 우기(여름과 가을)에 침식되는 경향으로 나타났다.

동물의 성은 유전학적 성과 형태학적 성으로 구분되는데, 성의 표현은 일반적으로 형태학적 성을 기준으로 한다. 본 연구는 북방전복의 생식생물학적 정보를 제공하고, 아울러 성의 인위적인 조절에 필요한 정보를 제공하기 위하여 수행하였다. 평균 수온 22℃에서 6개월간 사육한 북방전복의 성분화 과정을 조직학적으로 분석한 결과, 북방전복의 성분화율은 각장 24.2 mm 그룹에서 90.0%였으며, 성비(암:수)는 1:0.64로 나타났다. 북방전복 성체의 생식소는 발과 내장낭 사이에서 긴 원뿔형으로 발달 된 간췌장을 둘러싸고 있으며, 외형의 색깔에 따라 난소는 진녹색, 정소는 옅은 노란색을 나타낸다. 성체의 난소와 정소는 각각 생식소외막에서부터 간췌장까지 생식소 내강 쪽으로 발달된 격벽에 의해 여러 개의 내강으로 구분되며, 각각의 내강에서 생식세포형성소낭(gametogenic follicle)을 따라 생식세포들이 발달한다. 북방전복의 형태학적 성분화 과정은 크게 다음과 같이 5단계로 구분할 수 있었다. 1) 생식소 외막 형성, 2) 장과 간췌장 사이의 결체조직에 시원생식세포(PGC: primordial germ cell) 출현 및 생식소 내강 형성, 3) 생식소 내강 상피층에 PGCs 출현, 5) 생식세포형성소낭(gametogenic follicle) 형성 및 PGCs 출현, 5) 성분화. 북방전복의 각장 5.0~10.0mm 시기에 돌기모양의 간췌장이 형성되어 육안으로 구분이 가능하며, 간췌장의 외막은 이중막으로 형성되어 있다. 이 시기에 안쪽상피층은 편평형 상피세포들로 구성되며, 바깥쪽 상피층은 편평형 상피세포들과 점액세포들로 구성된다. 각장 15.0 mm 전후에는 장과 간췌장 사이의 결체조직에서 처음으로 PGCs의 확인이 가능하다. PGCs의 크기는 약 7.4 μm였으며, 핵의 크기는 약 4.7 μm였다. H-E 염색결과, PGCs는 강한 호염기성의 세포질과 인을 가지고 있었다. 또한, 이 시기에 간췌장의 이중막 가운데 외막이 내막으로부터 분리되면서 생식소 내강이 형성된다. 각장 18.0 mm 전후에는 생식소 내강이 뚜렷해지며, 생식소 내강의 기저부에는 PGCs가 일렬로 배열된다. 이때, PGCs의 크기는 약 10.8 μm였으며, 핵의 크기는 약 7.4 μm였다. 이후, 각장 21.0 mm 전후에는 생식소 내강에 격벽이 형성되고 각각의 격벽 사이에 생식세포 형성소낭이 형성되며, 각각의 소낭 기저부 결체조직에는 PGCs가 증가하며 배열된다. 각장 23.0 mm 전후에 PGCs는 정원세포와 난원세포로 분화되면서 초기 성분화과정이 진행된다. 정원세포들은 크기 감소와 응축과정을 통해 정모세포로 발달하고, 난원세포들은 세포질의 증가와 호염기성의 세포질이 뚜렷한 초기 난모세포로 발달한다.

해양에 유출된 중금속은 빠르게 퇴적물과 결합하며, 해수보다 퇴적물에 수천 배 이상 높은 농도로 분포한다(Martin & Whitifield, 1983; Lee & Kim, 2000). 이매패류는 주로 해양저질에 서식하며, 여과 섭식을 한다. 따라서, 오염된 퇴적물에 서식하는 생물은 중금속에 직,간접적으로 악영향을 받을 수 있다(Luoma & Fisher, 1997; Yoo et al., 2002). 본 연구에서는 베트남 Ha Long Bay의 저질중금속 농도와 이 지역에 서식하는 이매패류 두 종의 intersexuality를 확인하고자 하였다. 저질중금속 분석은 ICP-MS(Perkin Elmer, NexION®300X)를 이용하여 측정하였다. 이매패류는 백합목(Veneroida), 재첩과(Corbiculidae)에 속하는 Polymesoda erosa와 개량조개과(Mactridae)에 속하는 Lutraria lutraria를 이용하였다. 시료는 Bouin 용액에 24시간 동안 고정하여 파라핀 절편법으로 4~6 ㎛ 두께로 연속 절편하였다. 그 후 Mayer's hematoxylin과 0.5% eosin(H-E) 비교염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. Ha Long Bay 5개 지점의 저질중금속 농도는 Table 1과 같으며, 모든 지점에서 Al 농도가 가장 높았고, Cd 농도가 가장 낮았다. Intersex는 난소에서 수컷의 생식세포 또는 정소에서 암컷의 생식세포가 관찰되는 것을 기준으로 하였다. 성비는 P. erosa에서 1:0.4로 암컷의 비율이 더 높게 나타났고, L. lutraria에서는 1:4.5로 수컷의 비율이 더 높았다. Intersexuality는 P. erosa에서 14.3%, L. lutraria에서 9.1%로 두 종 모두 암컷에서만 관찰되었다(Table 2).

환경요인의 위해성 평가방법은 기본적인 위해성 평가의 접근방법 결정에 필요한 위험성 확인 (hazard identification), 노출평가 (exposure assessment), 용량-반응 평가 (dose-response assessment) 및 위해도 결정 (risk characterization)의 주요 4단계이다. Biomarker 가운데 생식생물학적 지표들은 독성물질에 의한 장기적이고 지속적인 영향을 평가하는데 중요하게 이용되는 항목이다. 이매패류들은 주로 여과섭식에 의해 먹이를 섭취하며, 오염물질의 체내 축적은 용이하지만 체내에서의 해독과 체외방출이 낮기 때문에 해양 저질과 수질의 오염상태를 알아보기 위한 지표종으로 많이 사용되고 있다. 수질오염원 가운데 하나인 내분비계장애물질 (endocrine disrupting chemicals: EDCs)은 androgenic effector나 estrogenic effector로서 수서동물의 생식관련 내분비계를 교란시켜 성의 표현이나 기능을 변화시킨다. 본 연구는 한국 남해안 연안의 생태 건강도를 알아보기 위한 과정 중에 일부지역에서 홍합과 이매패류에서 intersex 현상이 확인되어 이를 보고하고자 한다. 본 연구에 사용된 이매패류는 홍합과 (Mytilidae)의 지중해담치, Mytilus galloprovincialis, 진주담치, Mytilus edulis와 굵은줄격판담치, Septifer virgatus이다. 지중해담치는 여수 신월동 (SH=47.10mm)과 돌산 연안 (SH=63.88mm), 진주담치는 여수 신월동 (SH=48.27mm)과 서근도 (SH=49.81mm), 굵은줄격판담치는 지마도 (SH=40.56mm), 역만도 (SH=44.60mm)와 숨은여 (SH=50.05mm)에서 채집하였다. 채집한 시료는 측정형질을 계측한 후 해부하여 생식소가 포함된 내장낭 부위를 적출하여 Bouin's 용액으로 고정하고, 파라핀 절편법으로 4～6 ㎛ 두께로 연속 절편하여 조직표본을 제작한 후 Mayer's hematoxylin-eosin (H-E) 염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. 성비와 intersex는 생식소 표본을 관찰하여 구분하였다. Intersex는 개체당 평균 1 cm2 크기의 조직표본 5～10개를 대상으로 관찰하였고, 반대 성의 생식세포가 관찰되는 경우만을 포함하였다. 지중해담치의 성비 (♀:♂)와 intersex 현상은 여수 신월동 연안에서 1:1.12와 25% (n=9/36), 돌산 연안에서는 1:1.07과 23.66% (n=22/93)가 나타났고, 진주담치는 여수 신월동 연안에서 1:0.96과 23.53% (n=12/51), 서근도에서는 1:3과 8.33% (n=1/12)가 나타났으나, 굵은줄격판담치에서 성비는 지마도에서 1:0.86, 역만도에서 1:1.69, 숨은여에서 1:1.5가 나타났고, intersex 현상은 발견되지 않았다. 조직학적인 측면에서 intersex 현상은 반대 성의 생식세포들이 생식세포형성소낭 내부와 소낭 사이에서 단독 또는 무리지어 나타나는 형태와 생식소 외부에 다른 체 조직이 형성되어 이곳에 반대 성의 생식세포들이 발달된 두 가지 형태였다. 이성생식세포 발현 현상이 관찰된 난소에서는 변성된 난모세포들이 확인되거나 소화선의 구조적 이상을 보였다.

대부분 이매패류의 성은 자웅이체이며, 체외수정을 한다. 하지만 화학물질 등을 비롯한 다양한 외부환경요인 등에 의하여 자웅동체 또는 성의 교란이 나타나기도 한다. 수질오염원으로 확인되는 화학물질 가운데 한 종류인 내분비계장애물질 (endocrine disrupting chemicals: EDCs)은 androgenic effector나 estrogenic effector로서 수서동물의 생식관련 내분비계를 교란시켜 성의 표현이나 기능을 변화시킨다 (Ackermann et al., 2002; Metrio et al., 2003; Quinn et al., 2004). EDCs에 의한 이매패류의 생식저해, 성비 불균형, intersex 등의 생식이상은 굴, Crassostrea gigas (Mori et al., 1969), Mya arenaria (Gauthier-Clerc et al., 2002), Dreissena polymorpha (Quinn et al., 2004), 대복, Gomphina veneriformis (Lee and Park, 2007; Ju et al., 2009) 등에서 보고된 적이 있다. 우리나라에서 굴과 바지락은 수산자원 학적 측면에서 생산량이 높은 중요한 생물자원 가운데 하나로서 해양생태계의 관리, 생물자원의 보존 및 수산물 안전성 측면에서 관리가 필요한 종이다. 본 연구는 우리나라의 남해안 일부지역에서 굴과 바지락의 intersex 현상이 관찰되어 이를 보고하고자 한다. 분석에 사용한 굴은 통영, 거제, 여수의 각각 2지역에서 모두 6개 지역, 바지락은 여수의 5개 지역에서 채집하였으며 모두 자연산이었다. 분석 개체수는 굴 363개체와 바지락 221개체였다. 채집한 시료는 측정형질을 계측한 후 해부하여 생식소가 포함된 내장낭 부위를 적출하여 Bouin 용액으로 12～24시간 동안 실온에서 고정하여 파라핀 절편법으로 4～6 ㎛ 두께로 연속 절편하여 조직표본을 제작한 후 Mayer's hematoxylin-eosin (H-E) 염색을 실시하여 광학현미경 (BX50F4, Olympus, Japan)으로 관찰하였다. 성비와 intersex는 생식소 표본을 관찰하여 구분하였다. Intersex는 개체당 평균 1 ㎠ 크기의 조직표본 5～10개를 대상으로 관찰하였으며, 반대 성의 생식세포가 관찰되는 경우만을 포함하였으며, 다른 성징은 포함하지 않았다. 조직학적인 측면에서 intersex 현상은 반대 성의 생식세포들이 생식세포형성소낭 내부와 소낭 사이에서 단독 또는 무리지어 나타나는 형태였으며, 생식소 외부에 다른 체 조직이 형성되어 이곳에 반대 성의 생식세포들이 발달된 형태는 관찰되지 않았다. Intersex 현상이 관찰된 난소에서는 변성된 난모세포들이 확인되거나 소화선의 구조적 이상을 보였다. 굴에서 intersex 출현율은 16.25% (n=59/363)였다. 성별로는 암컷에서는 24.79% (n=30/121), 수컷에서는 11.98% (n=29/242)로 수컷보다 암컷에서 높게 나타났다. 6개 지역 가운데 여수 중앙동 장군도에서 44.0%로 가장 높았다. 바지락에서 intersex 출현율은 24.43% (n=54/221)였다. 성별로는 암컷에서는 37.76% (n=37/98), 수컷에서는 13.82% (n=17/123)로 굴과 마찬가지로 수컷보다 암컷에서 높게 나타났다. 5개 지역 가운데 화양면 삼도에서 38.1%로 가장 높았다.