| 초록 |
□ 연구 목표 및 내용 ○ 최종 목표 - 최상위 포식동물들은 생태계 내 하위 생물 군집의 분포와 밀도에 균형을 제공하기 때문에 중요함. 하지만, 반수생 포식동물인 수달의 경우, 육상 및 수생태계를 넘나들기 때문에 생태계 내 역할에 대한 정의가 필요함. - 개선된 수질과 수변 환경은 수생태계의 안정을 도모하였고, 최상위 포식자인 수달이 확산하는 데 크게 이바지하였다. 수생태계 건강성과 수달 확산의 상호 연관성에 관한 연구는 수생태계 회복에 대한 전반적인 양상을 이해할 수 있게 할 것이다. - 이 연구의 목적은 멸종 위기 반수생 야생동물인 수달의 분포현황, 확산패턴, 유전자 데이터 분석을 수생태계의 다른 하위 생물 군집과의 상호작용과 연관하여 분석하는 데 있음. 이를 토대로, 수생태계 건강성 회복에 대한 전반적인 기작을 이해하고 보전 방향에 대해 설정 및 고찰하고자 함. ○ 전체 내용 - 한강, 낙동강을 포함한 5대강 유역의 수달 간 분자계통 관계를 분석하고, 배설물 밀도 분포와 연계 분석함으로써 수달의 지역적 분지 과정 및 지리적 분포에 미친 영향 등 생태 역사적 과정을 밝히고자 함. - 수달의 개체군 복원을 위해서는 기존 서식지의 개선뿐만 아니라 예상되는 확산지역에 대한 개선이 필요함. 어느 지역에 언제 찾아올지, 어느 지역이 수달이 살기에 부적합하여, 어떻게 서식지를 개선해야 하는지를 파악하고자 함. - 메타개체군의 유동의 정도를 파악 후, 공간적 최소 보호 범위를 파악하고자 함. - 유전적 정보를 파악한 후 상호 간의 연결성을 사회 네트워크 분석을 통해 밝혀낸다면, 환경(도시 및 시골하천)에 따른 네트워크 구조의 차이를 밝혀낼 수 있을 것이며, 주요 노드 분석을 통해 도시 환경 내 어느 지역의 개선이 개체 간 이동을 원활하게 할 수 있는지 해결방안을 제시할 수 있음. - 수생태계 최상위 포식자로써 하위 담수 생물 군집과 상호작용을 통해 수생태계 조절자 역할을 하는지 분석함. 이를 통해 최상위 포식자의 유무가 수생태계의 건강성을 대변하는지를 증명하여 최상위 포식자의 복원이 수생태계를 복원하는 최종 단계로써 설정될 수 있음. ○ 1단계 ● 연구 목표 - 전국 수달의 유전자 네트워크 분석 및 분화 경향 파악 - 수달의 확산 경로 파악 - 수달의 메타개체군 동태 분석 - 기후 및 토지 이용 변화에 따른 수달 분포의 변화 예측 및 연결망 구축 - 수달의 사회 네트워크 형성과 이에 기초한 도심 하천 내 서식처 연결성 방안 마련 ● 연구 내용 - 한강, 낙동강을 포함한 5대강 유역의 수달 간 분자계통 관계를 분석하고, 배설물 밀도 분포와 연계 분석함으로써 수달의 지역적 분지 과정 및 지리적 분포에 미친 영향 등 생태 역사적 과정을 밝히고자 함. - 수달의 개체군 복원을 위해서는 기존 서식지의 개선뿐만 아니라 예상되는 확산지역에 대한 개선이 필요함. 어느 지역에 언제 찾아올지, 어느 지역이 수달이 살기에 부적합하여, 어떻게 서식지를 개선해야 하는지를 파악하고자 함. - 메타개체군의 유동의 정도를 파악 후, 공간적 최소 보호 범위를 파악하고자 함. - 유전적 정보를 파악한 후 상호 간의 연결성을 사회 네트워크 분석을 통해 밝혀낸다면, 환경(도시 및 시골하천)에 따른 네트워크 구조의 차이를 밝혀낼 수 있을 것이며, 주요 노드 분석을 통해 도시 환경 내 어느 지역의 개선이 개체 간 이동을 원활하게 할 수 있는지 해결방안을 제시할 수 있음. - 수생태계 최상위 포식자로써 하위 담수 생물 군집과 상호작용을 통해 수생태계 조절자 역할을 하는지 분석함. 이를 통해 최상위 포식자의 유무가 수생태계의 건강성을 대변하는지를 증명하여 최상위 포식자의 복원이 수생태계를 복원하는 최종 단계로써 설정될 수 있음. ○ 2단계 ● 연구 목표 - 수달과 담수 생물 군집 간의 상호관계 파악 - 수달의 수생태계 최상위 포식자로서 역할 - 수생태계 건강성 회복 및 관리 방안 제안 - 수생태계 생물 군집 건강성 평가 기준 마련 ● 연구 내용 - 한강, 낙동강을 포함한 5대강 유역의 수달 간 분자계통 관계를 분석하고, 배설물 밀도 분포와 연계 분석함으로써 수달의 지역적 분지 과정 및 지리적 분포에 미친 영향 등 생태 역사적 과정을 밝히고자 함. - 메타개체군의 유동의 정도를 파악 후, 공간적 최소 보호 범위를 파악하고자 함. - 유전적 정보를 파악한 후 상호 간의 연결성을 사회 네트워크 분석을 통해 밝혀낸다면, 환경(도시 및 시골하천)에 따른 네트워크 구조의 차이를 밝혀낼 수 있을 것이며, 주요 노드 분석을 통해 도시 환경 내 어느 지역 의 개선이 개체 간 이동을 원활하게 할 수 있는지 해결방안을 제시할 수 있음. - 수생태계 최상위 포식자로써 하위 담수 생물 군집과 상호작용을 통해 수생태계 조절자 역할을 하는지 분석함. 이를 통해 최상위 포식자의 유무가 수생태계의 건강성을 대변하는지를 증명하여 최상위 포식자의 복원이 수생태계를 복원하는 최종 단계로써 설정될 수 있음. □ 연구성과 - 본 연구진이 보관중인 국내 낙동강 및 전국 1,692개 지점에서 수집한 DNA 샘플을 통해 전국 수달의 유전자 네트워크 분석 및 분화 경향을 파악하는 중임. 현재 501개 샘플 중 27개 샘플에서 유전자 추출에 성공한 상태이며, 8개의 Microsatellite Marker 및 Y-Chromosome을 바탕으로한 실험을 통해 전국 유전자 네트워크 및 분화 경향 파악을 위한 분석이 진행중임. - 전국적인 수달의 확산과 도시화의 정도 및 산림발달의 정도를 비교한 결과 도시화가 일어났음에도 불구하고, 전국적인 산림의 발달 덕분에 수달이 확산할 수 있었음. 해당 연구결과를 실은 논문을 도시설계분야 상위 5% 내 저널인 Landscape and Urban Plannings에 게재하였음. - 수달의 확산 경로를 파악하기 위한 조사방법인 배설물 밀도 조사방법의 유효성을 평가하며, 수달의 먹이 가용성과 토지 이용에 따른 수달 분포 차이를 분석한 논문을 발표하였음. - 낙동강 유역의 약 355개 조사지점에서 주기적으로 배설물 밀도조사를 수행함. 이는 2014년부터 이어진 낙동강 유역 수달 생태조사 데이터와의 연결성을 확보한 것으로, 총 10년간의 수달 메타개체군 데이터를 축적함. 그 결과, 낙동강 유역에서 2014년부터 2023년 현재까지 메타개체군의 변화상을 확인할 수 있었음. - 배설물 밀도 조사 시 채집한 501개의 분변 샘플 중 27개 분변에서 DNA를 추출하는 데에 성공하였으며, 8개의 Microsatellite Marker를 사용하여 유전적 데이터를 분석중임. - 우선 대조군인 시골하천으로, 경북 상주시 일대 하천에서 선정한 17개 조사지점을 2년간 분기별로 조사하여 신선한 분변 샘플을 217개 확보하였음. 그 중 27개 샘플에서 DNA를 추출에 성공하였으며 개체 간 상호작용을 분석하기 위해 R program을 이용해 분석을 진행중임. - 추가로, 낙동강 및 금호강 유역의 도심하천인 대구광역시 내 하천 16개 지점에 카메라 트랩을 설치하였고, 2022년 10월 ~ 2023년 6월, 총 9개 월간 카메라를 운용하여 15개 지점에서 수달의 출현을 확인하였음. 이를 통해 도심 하천 내 수달의 출현 주기 및 출현 시간대를 분석하는 데에 성공하였음. - 연구가 시작된 2021년부터 현재까지 약 3년간 낙동강 유역의 수달 배설물 밀도 분포를 파악하여 장기간 모니터링 데이터를 축적하였음. R 프로그램의 plaspm 패키지와 MARSS 패키지를 이용하여 수달 확산에 따른 수생태계 건강성 회복 과정에 대해 분석할 예정임. - 도시설계부문 상위 5% 저널인 Landscape and Urban Plannings 저널을 포함한 전문학술지에 4편의 논문을 게재했으며, 세계하천호수학대회에서 1회 강연하였다. 그리고 한국환경유전자학회에서 4건, 동아시아생태학대회에서 5건 등 총 21건의 학술대회 논문발표를 진행하였다. □ 연구성과의 활용 계획 및 기대효과 - 야생동물을 대상으로 생태 및 유전을 결합한 연구로써 전 세계적으로 희소성이 있고, 최신의 연구로써 야생동물 발전에 크게 기여할 수 있는 연구가 될 것이다. 또한, 반수생 야생동물인 수달의 확산 경로 및 서식지 연결 방법, 도심 내 서식처 연결 방안 등은 수달 개체군의 증가와 더불어 안정적 서식처를 제공하는 방법을 강구할 것이다. 또 |
