| 초록 |
Ⅱ. 연구결과 및 정책적 제언 1. 유전다양성 분석 결과 1) 검붉은수지맨드라미 검붉은수지맨드라미는 멸종위기 II급 종으로서 지구온난화로 인해 발생하는 환경변화에 밀접한 영향을 받는 해양생물 중 하나이다. 검붉은수지맨드라미의 개체군 분포현황도 중요하지만 제주와 남해안 일대에서 서식하는 협소한 서식지로 인해 근친교배의 위험성은 없는지에 대한 유전적 건강도 평가가 필요하다. 본 연구에서는 검붉은수지맨드라미의 생태학적 특성 및 유전다양성 분석에 대한 비교 분석을 통해 국내 검붉은수지맨드라미의 유전적 건강성을 평가하고 종합적 고찰을 수행하고자 한다. (가) 검붉은수지맨드라미 유전자 다양성 분석 국내 서식하는 검붉은수지맨드라미를 대상으로 4개 집단 14개체를 확보하였으며, microsatellites marker 10개를 선별하고 개체별로 genotyping 분석 및 유전적 다양성 분석을 수행하였다. 선별된 10개 마커 모두 PIC>0.5 이상으로 모든 마커를 집단분석에 안정적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 검붉은수지맨드라미의 집단별 유전적 다양성은 대체로 비슷한 수준이며, 이형접합자 관측치(HO)는 제주 숲섬(JJ-FS) 집단에 서 가장 낮은 수치가 계산되었다(HO=0.450~0.833). 근친계수(F IS ) 분석에서도 모든 집단에 음(-)의 F IS 값이 관찰됨에 따라 심각한 유전적 감소가 이루어지는 상황은 아닌 것으로 판단된다. (나) 집단구조 분석 유전적 분화정도에 대한 분석에서 전체 검붉은수지맨드라미 집단은 비교적 높은 수치가 계산되었으나, 집단 내 특이한 유전적 구조를 설명하기에는 유효집단의 수가 적어 어려움이 있다. 하지만, 제주 숲섬 집단의 경우 다른 집단과의 유전적 분화지수와 유전적 흐름지수, 주성분 분석(PCoA)에서 다소 분리된 집단으로서 별도의 유전적 구조를 가지는 것으로 판단된다. 따라서 향후 검붉은수지맨드라미에 대한 다양성 보전에 대한 정책 수립시 숲섬 개체군을 별도의 보존단위로 설정하는 등 새로운 검토가 필요하다. (다) 보전 방안 및 유전자 정보 활용: 서식현황 및 유전자 다양성 분석을 통한 종합적인 종보전 고찰 본 연구에서는 국내에 서식하는 검붉은수지맨드라미 4개 집단 14개체를 대상으로 유전정보를 확보하였으며, 총 10개의 microsatellites 마커를 선별, PIC>0.5이상으로 높은 informativeness를 보여준다. 집단 간에 높은 유전적 분화지수(F ST )가 계산되었으며, 특히 제주 숲섬 개체군이 다른 집단에 비해 유전적 거리가 큰 것으로 판단된 다. 대부분의 산호류의 북방한계선이 제주해역으로서 국내에서는 제주도에서만 분포하는 경우가 많다. 하지만 검붉은수지맨드라미의 경우, 북방한계선이 부산인근 해역까지 올라와 제주도와 남해안 연안에 분포한다. 검붉은수지맨드라미를 포함한 산호류의 분포양상을 살펴보면 남해안과 제주 해역의 분포상이 구분되는데, 본 연구 결과 검붉은수지맨드라미의 경우에도 제주 섶섬 집단을 제외하고는 유전적으로 유사한 양상을 보인다. 대부분의 산호류(법정 보호종)는 제주 남부지역(숲섬, 문섬, 범섬)에 집중적으로 서식하는데 다른 지역에 비해 2~3배 이상 많은 산호류가 서식, 우점한다. 또한 제주 남부 지역을 기점으로 제주난류가 시계방향으로 회전하며 산호류의 유생 이동에 영향을 미친다. 현재까지 알려진 바로는 제주 동부와 서부 지역의 생물분포상이 유사하고, 남부지역은 동부와 서부 가운데 위치함에도 불구하고 생물상에 차이가 있으며, 북부 지역이 가장 차이가 큰 것으로 보고된다. 해양생물은 수온뿐만 아니라 주변 지역의 해류의 영향에 따라 분포양상이 크게 달라진다. 제주 인근 해역으로 북상한 쿠로시오 해류에서 분지된 대마난류는 제주 동부를 지나 대마도 인근에서 이분화되어 부산 인근 해역으로 지나간다. 검붉은수지맨드라미의 경우 대마난류의 영향으로 제주에서 남해안(경남, 부산) 지역으로 서식 분포가 확산되었을 것으로 추정되며, 향후 지구온난화로 인해 수온이 상승한다면 동해안 지역으로 북상할 가능성이 있다(서해안의 경우, 갯벌로 인해 탁도가 높아 서식환경이 적합하지 않음). 산호류의 서식범위와 분포양상을 분석해보면 추자도와 관탈도 사이에서 남해안과 제주 해역의 2개 계군으로 분리되는데, 유전다양성 분석결과 검붉은수지맨드라미의 경우 조금 더 아래쪽인 성산포 인근에서 2개 유전적 lineage로 나누어진다. 이는 PCoA와 structure 분석에서도 동일한 결과를 확인하였다. 국내에 서식하는 검붉은수지맨드라미의 유전다양성 및 개체군 서식정보를 종합적으로 분석해보면, 인위적인 위협요인이 발견되지 않으며, 개체군이 안정적으로 서식하고 있고, 다년간의 서식지 현황을 조사결과, 개체군의 감소 추이가 발견되지 않는다. 또한 대마난류의 해류를 따라 분포하는 산호류의 특성상 남해안과 제주 해역에서 각각 2개 지점에 서식하는 개체군을 대상으로 유전다양성 분석을 수행하였으며, 집단간 높은 유전적 분화지수와 낮은 근친계수가 계산되어 유전적 감소현상이 발견되지 않고 안정적인 단계인 것으로 판단된다. 추자도와 관탈도 사이 해역을 중심으로 남해안과 제주 해역으로 2개 계군으로 나누어지는 산호류의 분포특성과는 달리 검붉은수지맨드라미의 성산포 인근 지점에서 분리되는 결과를 유전다양성 분석을 통해 확인하였다. 본 연구결과는 추후 동아시아 지역 검붉은수지맨드라미의 집단분석 및 범적 보호종 지정/해제 여부를 판단하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다. 2) 자색수지맨드라미 자색수지맨드라미는 멸종위기 II급 종으로서 국내에서 흔히 발견되는 종은 아니었으나 2000년대 초반부터 서귀포시 주변 해역에서 안정적인 군락지를 형성하고 있다. 지난 20여 년간 개체군이 증가추세에 있으며, 이는 해수의 온도가 상승한 영향도 있지만 제주 남부지역의 경우 생태계 보호구역으로서 다른 지역에 비해 해양 생태계 보존 및 관리가 잘 이루어지고 있어 개체군이 증가된 것으로 예상된다. 하지만 국내 집단내에서도 최근 이입 후 개체수가 증가하였다면 협소한 서식지로 인한 근친교배의 위험성은 없는지에 대한 유전적 건강도 평가가 필요하다. 본 연구에서는 자색수지맨드라미의 생태학적 특성 및 유전다양성 분석에 대한 비교 분석을 통해 국내 자색수지 맨드라미의 유전적 건강성을 평가하고 종합적 고찰을 수행하고자 한다. (가) 자색수지맨드라미의 유전자 다양성 분석 본 연구에서는 자색수지맨드라미를 대상으로 3개 집단 10개체를 확보하였으며, 10개의 microsatellites marker를 선별하고 개체별로 genotyping 분석 및 유전적 다양성 분석을 수행하였다. 선별된 10개 마커 모두 PIC>0.5 이상으로 모든 마커를 집단분석에 안정적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 자색수지맨드라미의 집단별 유전적 다양성은 검붉은수지맨드라미와 대체로 비슷한 수준이며, 근친계수(FIS) 분석에서 모든 집단이 음(-)의 F IS 값이 관찰됨에 따라 심각한 유전적 감소가 이루어지는 상황은 아닌 것으로 판단된다. (나) 집단구조 분석 전반적인 유전적 다양성 분석에서 보면, 제주지역의 자색수지맨드라미 집단은 3개의 서식지 모두 하나의 집단으로 볼 수 있으나 문섬 한개창 집단의 경우 다소 유전적 차이가 발견된다. 하지만 집단별로 유효개체수가 너무 적어서 집단 간의 분석이 유의성 검증이 어렵다고 판단된다. 문섬의 한개창과 새끼섬 집단은 지리적 거리가 다소 떨어져 있어서 다른 집단으로 판단되는데, 특이한 점은 새끼섬 집단이 숲섬집단과 유사도가 높은 것으로 계산되며, 실제로 두 집단간 유전적 분화지수(F ST ) 값이 0.099로 낮은 편이다. 유전적 분화도가 무시되는 ST =0 0.099~0.350)가 계산되며, 집단별 근친계수(F IS ) 분석 결과에서도 모든 집단에서 음(-)의 값을 나타내며, 근친교배의 위험 또는 유전적 감소 현상은 없는 것으로 예측되어, 짧은 시간에 개체군이 급증한 것에 비해서는 유전적으로 매우 안정적인 상태를 취하고 있다. 문섬 지역에서 한개창과 새끼섬 집단은 지리적으로 다소 거리가 있어서 다른 개체군이라 판단하여 분석을 수행하였다. 특이한 점은 문섬 새끼섬의 자색수지맨드라미는 섶섬 집단의 자색수지맨드라미와 유전적으로 더 가까운 유전적 구조가 계산되었으며 문섬 한 개창 집단은 다른 지역에 비해 유전적으로 차이가 있는 것으로 확인된다. 따라서 문섬 한개창 집단에 대한 별도 |
