한국환경생태학회 학술대회논문집 제25권 2호 (p.29-30)

계곡산개구리번식울음의생물음향학적특성에관한첫보고a

The First Report on the Bioacoustic Characteristics of the Huanren brown frog, Rana huarenensisa

초록

계곡산개구리는 2000년 형태적, 유전형질 분석결과를 토 대로 Rana속 유사종과 비교한 결과 별종으로 확인되어 계 곡산개구리로 명명되었다. 계곡산개구리는 주로 산간 계곡 하천의 돌 밑에서 월동하며, 번식기가 되면 웅덩이로 이동 하거나 계곡 물속에 잠겨 있는 바위나 계곡 가장자리에 다 수의 끈적끈적한 알덩어리를 붙여 산란한다. 국내 산개구리 류는 북방산개구리, 한국산개구리, 계곡산개구리 3종이 있 으나 계곡산개구리의 번식울음에 대한 연구는 미흡한 실정 이다. 따라서 본 연구는 계곡산개구리 번식울음의 일주기 및 시간주기 특성을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 치악산국립공원 구룡계곡 본류의 암반위 물울덩이로 하였다. 계곡산개구리 종 동정은 수컷 성체의 외형적 특징, 알의 특징, 올챙이 DNA 유전적 분석 3단계에 걸쳐 확인하였다. 성체의 외형 및 알 특징은 기존 문헌을 참고하여 현장에서 동정하였으며, 올챙이 DNA 유전적 분 석은 물웅덩이 내 올챙이를 채집하여 DNeasy Blood & Tissue Kit (Qiagen)를 이용하여 genomic DNA를 추출한 후, 미토콘드리아 cytochrome oxidate subunit I (COI) 유전 자 (641bp)를 증폭하여 nucleotide 데이터베이스(NCBI Genbank)에서 기존에 알려진 Rana속의 COI 염기서열과 함께 DNA 분자계통수 분석 (Neighbor joining method)을 시행하였다. 또한, 번식울음 녹음은 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 이용하여 번식울음이 시작하기 전부터 종 료시까지 24시간 녹음하였다. 연구기간은 2015년 2월부터 3월까지이었다. 계곡산개구리 울음의 음향학적 특성은 울음의 우점주파 수를 분석하여 북방산개구리와 차이가 있는지 비교하였다. 계곡산개구리 울음의 일주기 및 시간주기 특성은 Adobe Audition CC (version 6.0)을 이용하여 1시간을 10분 단위로 구분한 후 울음 유무에 따라 점수화한 뒤 기상요인(기상청 국가기후자료센터, sts.kma.go.kr)과 상관관계분석을 실시하 였다. 이를 위한 통계분석은 IBM SPSS Statistics(Version 23) 프로그램을 이용하였다. 계곡산개구리 종 동정 결과, 생체는 발가락 끝이 둥글지 않으며, 물갈퀴가 매우 발달되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한 턱 밑에 울음주머니가 없었고 앞다리 첫 번째 발가락 에 포접돌기가 있어 북방산개구리와는 구별되었다. 알은 바 위나 계곡 가장자리에 있는 돌 등에 서로 엉겨 붙어 있고, 작고 단단한 것을 특징으로 동정하였다. 올챙이 DNA 유전 적 분석 결과 각각의 북방산개구리, 계곡산개구리, 한국산 개구리의 명확한 계통 분기(clade)를 확인하였으며, 기존 데 이터베이스에서 동정된 종과 DNA 염기서열이 일치함을 확 인함으로써 분자유전학적인 방법을 통해 계곡산개구리 종 임을 판별하였다. 계곡산개구리와 북방산개구리의 우점주파수 비교분석결 과, 계곡산개구리 제1우점주파수는 최소 474Hz에서 최대 775Hz였고, 평균 637Hz이었다. 북방산개구리 제 1우점주 파수는 최소 609Hz에서 최대 844Hz였고, 평균 713Hz이었 다. 계곡산개구리 제 2우점주파수는 최소 1119Hz에서 최대 1543Hz였고, 평균 1273Hz이었다. 북방산개구리 제 2우점 주파수는 최소 1219Hz에서 1688Hz였고, 평균 1430Hz이 었다. 이러한 결과를 비교해 보면 제1우점주파수, 제2우점 주파수 모두 계곡산개구리가 북방산개구리보다 낮게 나타 났음을 확인할 수 있었다. 계곡산개구리 번식울음 기간은 3월 20일 오전 10시에 시 작해서 4월 5일 오전 7시에 종료되어 총 기간은 17일이었30 기경석 ․ 김지연 ․ 강지현 ․ 이혁제 ․ 이재윤 한국환경생태학회 학술대회논문집 25(2) 2015 다. 울음기간 중 3월 24일, 3월 26일은 울지 않았고, 3월 23일, 3월 25일은 거의 울지 않았다. 가장 활발히 운 기간은 3월 21일, 4월 1일, 4월 3일, 4월 4일이었다. 국내 산개구리 류의 기존 연구에 의하면 북방산개구리는 13시에서 14시, 18시에서 23시까지 두 번의 울음 피크를 이룬다고 하였으 나, 본 연구결과에 의하면 계곡산개구리 울음은 09시를 기 점으로 급격히 상승하였으며 13시부터 16시까지 피크를 이 루다가 22시까지 점진적으로 감소하였다. 또한 23시부터 09시까지는 급격히 감소하는 추세를 보였다. 일 울음 누적점수와 기상요인간 상관관계 분석결과, 평 균기온, 최고기온과 일최저기온이 번식울음과 고도 양의 상 관관계를 나타내었고, 일강수량, 평균습도 및 일조량과는 상관관계를 나타내지 않았다. 계곡산개구리의 시간대별 누 적울음과 기상 요인간 상관관계 분석결과, 기온과 습도와는 양의 상관관계, 일조량과는 음의 상관관계를 나타냈으며 강 수량과는 상관관계가 나타내지 않았다. 이상의 내용을 종합해 보면 계곡산개구리는 겨울이 끝나 는 이른 봄철에 가장 먼저 번식울음을 시작하는 양서류이면 서 17일 정도의 짧은 기간에 폭발적으로 번식하는 Explosive breeder의 유형에 속하였다. 단 짧은 번식기간임에도 불구 하고 이른 봄철이기 때문에 영하로 내려가는 시기에는 울음 을 멈추어 기온이 번식울음에 영향을 미치는 것으로 나타났 다.