경골상강/Superclass Osteichthyes(bony fishes)→조기강/Class Actinopterygii(ray-finned fishes)→철갑상어목 Order Acipenseriformes→Family Polyodontidae

Primary freshwater
주걱철갑상어과(패들피시과). Family Polyodontidae(Paddlefishes) Family 61.

주걱철갑상어(Paddlefish)는 철갑상어와 함께 철갑상어목에 묶이는 물고기이다. 주걱철갑상어는 한국에 분포하지 않는 물고기여서 공식적인 한국 물고기 명단의 이름은 아닌 것 같고 두산백과 인터넷 사전이나 인터넷 영한 사전에 나오는 이름이다. 주걱철갑상어라는 이름은 이 물고기가 상어가 아니어서 혼동을 일으키며 철갑상어(역시 상어가 아님)처럼 몸이 골판 조각들로 보호되어있지도 않아 왜 “철갑”이란 말이 이름에 쓰였는지도 혼동을 일으킨다. 영명으로는 작은 보트를 젓는 노(주걱) 같이 생긴 주둥이 위턱 모양을 따서 패들피시(Paddlefish)라고 한다.

주걱철갑상어(패들피시)는 조기어류(條鰭魚類)의 원조격인 물고기로 뼈대 성분이 연골어류와 경골어류의 중간쯤 되는 연질어류이며 분류는 경골어류에 들어간다. 이 물고기의 조상 화석은 7천만년~7천5백만년 전 백악기 후기에서부터 발견되어 있는데 지금까지 외형이 크게 변하지 않아 “원시 물고기”라는 별칭을 갖고 있다.

주걱철갑상어류(패들피시)는 북아메리카와 중국에만 분포한다. 현생 종은 2종이 있고 멸종된 화석 종은 4종이 있는데 화석 종 3종은 모두 북아메리카 서부에서, 나머지 1종은 중국에서 발굴된 것이다. 현생 2종은 미시시피 패들피시(Mississippi paddlefish /Polyodon spathula)와 차이니스 패들피시(Chinese paddlefish/Psephurus glades; 중국주거철갑상어)이다. 미시시피 패들피시는 미국 미시시피강 수계에 사는 종으로 아메리카 패들피시(American paddlefish)라고도 한다. 차이니스 패들피시(중국주걱철갑상어)는 중국 양자강 수계가 본향이다. 차이니스 패들피시는 “중국 검고기(Chinese swordfish)” 또는 “코끼리고기(elephant fish)”라고도 부른다.

주걱철갑상어류(패들피시)는 긴 세월을 살아오는 동안 남획과 오염과 인간들의 개발사업으로 인한 서식지 잠식과 본능적으로 찾아가는 산란지행 길목을 막아버리는 댐 건설 등에 의해 그 개체 수가 대폭 감소해 왔다. 강을 개보수해서 자연적인 물길에 변화를 주는 것도 산란지의 특성과 유어들에게 적합한 환경에 악영향을 끼친다. 중국 패들피시는 2007 이후로 발견되지 않아 멸종된 것으로 보이며 미국에서도 이런 환경 악화는 진행되어 있다.

외형적 특징
패들피시는 배아와 부화 직후의 치어는 주둥이가 길게 나와있지 않다. 부화 후에 바로 부리가 길어진다. 미시시피 패들피시는 부리가 노처럼 폭이 넓지만 차이니스 패들피시는 긴 주둥이가 앞쪽이 주걱처럼 넙적하지 아니하고 긴 검처럼 앞이 뾰족하고 뒤로 가면서 폭이 큰 모양을 가지고 있다. 정확히 말하면 주걱 모양이 아니라 무사의 장검 모양이다. 중국 종의 또 다른 이름이 “차이니스 스워드피시(Chinese swordfish /중국 검고기)”인 이유이다. 두 종의 체형 공통점은 입체적으로 볼 때 몸이 방추형이라는 점, 비늘이 없이 매끈하다는 점, 꼬리가 비등미(比等尾/ heterocercal tail; 상엽이 큰 꼬리지느러미)라는 점, 눈이 작고 시력이 약하다는 점이다.

미시시피 패들피시는 플랑크톤 여과섭식자인 반면 중국 패들피시는 주로 물고기를 잡아먹는 육식성 포식자이다. 중국 패들피시는 부리가 더 앞으로 길면서 좁고 뾰족한데 이는 헤엄치면서 입에 들어오는 작은 물고기를 잡아먹으며 가끔 새우나 바닥의 게도 잡아먹는다는 사실을 나타낸다. 미시시피 패들피시의 부리는 전적으로 여과섭식에 적응된 구조이다. 주로 동물플랑크톤을 먹고 곁들여 작은 곤충, 곤충 애벌레, 작은 물고기도 삼킨다.

중국 패들피시는 최대어 기록이 7.0 m이며 최대 수백 킬로그램이 나간다. 보통 크기가 3.0m에 무게가 500 kg이다. 미시시피 패들피시도 북아메리카에서는 큰 민물고기에 들어가지만 보통 길이1.5m에 무게 27kg으로  중국 패들피시에 비해서는 아주 작다. 미시시피 패들피시 최대어 기록은 1916년에 작살로 잡힌 2.16 m 짜리이다.

과학자들은 패들피시의 부리가 바닥의 흙은 파내는 용도일 것으로 생각했었으나 전자현미경으로 연구해 본 결과 부리에 전류감지기관이 들어있었다. 이는 로렌지니의 팽대부(Ampullae of Lorenzini)와 유사한 감각기관이다. Ampullae of Lorenzini는 상어의 주둥이와 머리에 있는 전류감지기관을 말한다. 패들피시의 전류감지기관은 물에 있는 먹이감에서 나오는 미미한 전류만 감지하는 것이 아니라 동물플랑크톤들이 헤엄치면서 부속지들을 움직이는 파장까지 감지한다.

수명과 번식
패들피시는 수명이 길며 성숙되는 나이도 길다. 암컷은 7년~10년은 자라야 알을 낳을 수 있고 어떤 경우에는 16년~18년 자라야 성적으로 성숙된다. 수컷은 7년에서 10년 지나야 정액을 분비할 수 있다. 패들피시는 늦봄에 산란하지만 물살, 수온, 빛에 노출되는 낮의 길이, 바닥이 자갈인 조건 등 여러가지 환경이 갖추어지지 않으면 산란을 하지 않는다. 암컷은 매년 산란하지 않으며 2년 또는 3년에 한번씩 산란한다. 수컷은 이보다 더 빠른 주기로 번식 행위를 할 수 있다.

양식 기술
생물 공학의 발달로 미국의 미시시피 패들피시는 인공 번식과 양식 기술이 크게 발전하였다. 그리하여 패들피시를 저수지나 연못에 사육하는 사업이 전 세계적으로 관심을 받게 되었다. 미국의 양식 패들피시 종자들은 유럽과 아시아에 보급되었으며 1984–1986에는 러시아에서 첫 재번식이 성공하였다. 양식 패들피시는 독일, 오스트리아, 체코, 불가리아에도 도입되었고 1988년과 1989년에는 재번식도 성공하여 새끼들이 루마니아와 헝가리에도 수출되었다. 2006년에는 세르비아 지역 다뉴브강에서 전문 낚시꾼이 좀 성장한 패들피시를 잡았다. 1988년에는 미국 미조리주 부화장에서 생산된 수정 알과 치어가 처음으로 중국에 수출되었다. 그 이후 중국은 미국과 러시아 부화장에서 생산되는 수정알을 매년 약 450만개씩 수입하고 있다. 일부 패들피시 양식은 잉어 사육장을 함께 사용하고 있다. 중국은 패들피시를 양식용으로 쿠바에 수출하였다. 미시시피 패들피시 양식업은 캐비어와 생선의 새로운 공급원으로 관심을 받고 있다.

Left/중국 패들피시 화석. 중국 랴오닝에서 발굴된 최초의 패들피시 화석(학명/Protopsephurus). 길이/55cm, 폭/25cm. 백악기 초기(1억4천6백만년~1억1천9백만년 전). Protopsephurus fossil specimen excavated near Liaoning, China. Specimen dimensions: Length= 55cm, Width= 25cm,. First Paddlefish, it lived in the early Cretaceous (146 to 119 million years old). Author/Phlox. Right/ 중국 패들피시 화석. 중국 랴오닝에서 발굴된 최초의 패들피시 화석(학명/Protopsephurus). 길이/55cm, 폭/25cm. 백악기 초기(1억4천6백만년~1억1천9백만년 전).  Right/Protopsephurus fossil specimen excavated near Liaoning, China. Specimen dimensions: Length= 55cm, Width= 25cm,. First Paddlefish, it lived in the early Cretaceous (146 to 119 million years old). Author/Phlox.Protopsephurus fossil specimen excavated near Liaoning, China. Specimen dimensions: Length= 55cm, Width= 25cm, Height=3cm. First Paddlefish, it lived in the early Cretaceous (146 to 119 million years old). The fossil was on display as part of a touring exhibition "Dinosaurs Unearthed" shown at Bishop Museum, Honolulu, Hawaii/Author/Phlox

Primary freshwater
Family Polyodontidae(Paddlefishes)

Morphology
During the initial stages of development from embryo to fry, paddlefish have no rostrum(snout). It begins to form shortly after hatching. The rostrum of a Chinese paddlefish is narrow and sword-like while the rostrum of the American paddlefish is broad and paddle-like. Some common morphological characteristics of paddlefish include a spindle-shaped, smooth skinned scaleless body, heterocercal tail, and small poorly developed eyes.

Unlike the filter-feeding American paddlefish, Chinese paddlefish are piscivores, and highly predaceous. Their jaws are more forward pointing which suggest they forage primarily on small fishes in the water column, and occasionally on shrimp, benthic fishes, and crabs. The jaws of the American paddlefish are distinctly adapted for filter feeding only. They are ram suspension filter feeders with a diet that consists primarily of zooplankton, and occasionally small insects, insect larvae, and small fish.

The largest Chinese paddlefish on record measured 7.0 m in length, and was estimated to weigh a few thousand pounds. They commonly reach 3.0m and 500 kg). Although the American paddlefish is one of the largest freshwater fishes in North America, their recorded lengths and weights fall short in comparison to the larger Chinese paddlefish. American paddlefish commonly reach 1.5 m or more in length and can weigh more than 27 kg. The largest American paddlefish on record was caught in 1916 in Okoboji Lake, Iowa. The fish was taken with a spear, and measured 2.16 m long and 1.16 m in the girth.

Scientists once believed paddlefish used their rostrums to excavate bottom substrate, but have since determined with the aid of electron microscopy that paddlefish have electroreceptors on their rostrum's ampulla(hair cells) which are similar in structure to other Lorenzini. The electroreceptors can detect weak electrical fields which not only signal the presence of prey items in the water column, such as zooplankton which is the primary diet of the American paddlefish, but they can also detect the individual feeding and swimming movements of zooplankton's appendages.

Life cycle
Paddlefish are long-lived, and sexually late maturing. Females do not begin spawning until they are seven to ten years old, some even as late as sixteen to eighteen years old. Males begin spawning around age seven, some as late as nine or ten years of age. Paddlefish spawn in late spring provided the proper combination of events occur, including water flow, temperature, photoperiod, and availability of gravel substrates suitable for spawning. If all the conditions are not met, paddlefish will not spawn. Research suggests females do not spawn every year, rather they spawn every second or third year while males spawn more frequently, typically every year or every other year.

Propagation and culture
The advancements in biotechnology in paddlefish propagation and rearing of captive stock indicate significant improvements in reproduction success, adaptation and survival rates of paddlefish cultured for broodstock development and stock rehabilitation. Such improvements have led to successful practices in reservoir ranching and pond rearing, creating an increasing interest in the global market for paddlefish polyculture.

They were introduced into several rivers in Europe and Asia, and provided the first broodstock that were successfully reproduced in 1984–1986 in Russia. Paddlefish are now being raised in Germany, Austria, the Czech Republic, and the Plovdiv and Vidin regions in Bulgaria. Reproduction was successful in 1988 and 1989, and resulted in the exportation of juvenile paddlefish to Romania and Hungary. In May 2006, specimens of different sizes and weights were caught by professional fisherman near Prahovo in the Serbian part of the Danube River.

In 1988, fertilized paddlefish eggs and larvae from Missouri hatcheries were first introduced into China. Since that time, China imports approximately 4.5 million fertilized eggs and larvae every year from hatcheries in Russia, and the United States. Some of the paddlefish are polycultured in carp ponds, and sold to restaurants while others are cultured for brood stock and caviar production. China has also exported paddlefish to Cuba, where they are farmed for caviar production. Paddlefish have become of increasing interest to the aquaculture community in recent years, particularly as a potential new source of seafood and caviar. Native to North America, paddlefish show great promise both domestically and internationally as a commercially viable farmed species.