The invasive red swamp crayfish, Procambarus clarkii, is native to southcentral United States and northeastern Mexico. Recently, it has been being spreading in the wild in South Korea. However, its primary sources, introduction routes, establishment, and expansion in South Korea remain unclear. Here, we analyzed genetic diversity and population genetic structures of its domestic natural populations during early invasion, commercial stock from local aquaria (a suspected introduction source), and original United States population using mitochondrial COI gene sequences for 267 individuals and eight microsatellite markers for 158 individuals. Natural and commercial populations of P. clarkii showed reduced genetic diversity (e.g., haplotype diversity and allelic richness). The highest genetic diversity was observed in one original source population based on both genetic markers. Despite a large number of individuals in commercial aquaria, we detected remarkably low genetic diversity and only three haplotypes among 226 individuals, suggesting an inbred population likely originating from a small founder group. Additionally, the low genetic diversity in the natural population indicates a small effective population size during early establishment of P. clarkii in South Korea. Interestingly, genetic differentiation between natural populations and the United States population was lower than that between natural populations and aquarium populations. This suggests that various genetic types from the United States likely have entered different domestic aquariums, leading to distinct natural populations through separate pathways. Results of our study will provide an insight on the level of genetic divergence and population differentiation during the initial stage of invasion of non-indigenous species into new environments.

잔물땡땡이(Hydrochara affinis) 유충의 지하집모기(Culex pipiens molestus)와 토고숲모기 (Ochlerotatus togoi)에 대한 포식효율과 먹이선호도를 실험하였다. 포식실험에는 투명한 원통형 용기(지름 100 mm, 높이 40 mm, 수심 15 mm)가 사용되었으며, 25􀆆C에서 24시간 (16L : 8D)동안 진행되었다. 잔물땡땡이 개체당 모기 섭식 효율을 조사하기 위해 각 잔물땡땡이 유충에 대해 서로 다른 먹이조건(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128개체)을 주었고, 각 조건별로 5회씩 반복실험 하였다. 모기유충 2종에 대한 먹이 선호도를 조사하기 위해 잔물땡땡이 1령 유충에 지하집모기와 토고숲모기 유충 32개체씩을 동시에 투여하여 5회 반복실험 하였다. 실험의 결과 모기유충 2종에 대한 잔물땡땡이 유충의 포식곡선은 로그함수의 곡선으로 나타났으며, 잔물땡땡이 유충의 영기가 증가함에 따라 포식수도 증가하는 것으로 나타났다. 포식곡선으로부터 잔물땡땡이 3령 유충의 1일 최대 포식수를 산출한 결과, 지하집모기는 926개체를, 토고숲모기는 304개체를 포식할 것으로 추정되었다. Holling’s disk equation을 이용하여 추정한 결과, 잔물땡땡이 유충의 영간, 그리고 모기유충의 종간에 모기유충 포식수의 차이가 발생하는 것은 Attack rate보다는 Handling time의 차이에 기인한 것으로 사료된다. Handling time은 잔물땡땡이 유충이 성장함에 따라 급격히 감소하였으며, 토고숲모기가 지하집모기에 비해 2배가량 길게 나타났다.

하천생태계는 인류의 생존을 위한 담수자원의 공급처로서 지속적인 보전과 관리가 필요하다. 우리나라의 하천생태계는 지난 반세기동안 진행된 개발의 과정에서 크게 훼손되었으며, 그곳의 생물다양성 또한 크게 피해를 받았다. 1980년대부터 전국적인 하천에서 하천환경과 생물군의 모니터링이 실시되었다. 수서곤충이 대부분을 차지하는 저서성 대형무척추동물은 하천의 수질과 환경을 대변하는 대표적인 지표생물군으로서 종의 다양성이 높고, 개체수가 풍부하며, 이동력이 적어 정량채집이 용이하므로 수환경 평가의 모니터링에 많이 이용된다. 1970년대 이래 우리나라에서는 저서성 대형무척추동물의 각 목에 대한 분류학적 연구가 시작되었으며, 이를 기반으로 국외에서 개발된 생물지수를 도입하여 저서성 대형무척추동물 군집에 따른 수질평가가 이루어졌다. 또한 전국적으로 모니터링이 지속적으로 수행됨에 따라 하천생태계에 서식하는 생물학적 데이터베이스가 구축되었으며, 이를 기반으로 우리나라 하천생태계에 적용하기에 적합한 생물지수가 개발되기 시작했다. 우리나라에서 초창기에 이용한 생물학적 수질평가 방법은 저서성 대형무척추동물의 종다양도지수(Shannon diversity)를 오수생물계열 4단계에 적용한 방법이 1970년대부터 널리 사용되었다. 1992년에 오수생물계(Saprobic system)를 기반으로 한 오수생물지수(Yoon-Kong’s Saprobic Index), 종합생물점수(TBS) 및 군오염도지수(GPI)가 개발되었고, 1999년에 지표생물에 개별 분류군의 환경질 점수를 부여하여 수질을 평가하는 방법인 저서무척추동물 생태점수(ESB)가 개발되었다. 2006년에 100개의 지표생물군에 오탁계급치와 지표가중치를 부여하여 하천의 오염도를 평가하는 한국오수생물지수(KSI)와 이를 개량한 방법인 한국생물지수(KBI)가 개발되었다. 또한 상위분류군의 지표분류군을 이용한 평가법(BMWP-K 등)이나 다변수 메트릭을 이용한 수질평가법(KB-IBI) 등 다양한 평가방법이 개발되었다. 특히, 저서무척추동물생태점수(ESB)와 한국오수생물지수(KSI)는 환경부의 전국적인 수질측정망에 사용하는 대표적인 생물지수로 이용되고 있다. 또한, 분류학적 오류를 줄이면서 변별력이 높은 반면, 산출이 간편한 하천생물지수(SBI)가 개발되었다.

본 연구는 국내 습지유형에 따른 저서성대형무척추동물 군집의 특성을 파악하고자 실시하였다. 습지 유형은 국내에 대표적으로 분포하는 습지를 대상으로 자연적으로 형성된 습지인 배후습지(우포습지)와 고층습원(용늪)을 선정하였으며, 인공조성된 습지인 대체습지(덕소습지, 둔촌동습지, 진관내동습지)와 논습지(월봉리습지, 무의도습지, 율수리습지)를 선정하여 분석하였다. 각 유형별 습지의 저서성 대형무척추동물 군집의 특성을 파악하기 위하여, 각 분류군의 종조성을 분석하고, 다변량 분석(NMS)을 통하여 군집의 특성를 분석하였다. 종조성의 경우 배후습지와 고층습원의 경우 파리목(Diptera)의 개체수 비율이 가장 높게 나타났으며, 종수 비율의 경우 배후습지와 고층습원에서 비곤충류(non-Insecta)와 파리목(Diptera)이 각각 높은 것으로 나타났다. 대체습지와 논습지의 경우 하루살이목(Ephemeroptera)의 개체수 비율이 가장 높게 나타났으며, 종수의 비율은 대체습지와 논습지에서 각각 잠자리목(Odonata)과 딱정벌레목(Coleoptera)이 높게 나타났다. 다변량 분석 결과 유형별 습지의 저서성 대형무척추동물 군집은 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으며, 특히 논습지는 자연적으로 형성된 배후습지와 고층습원과 대체습지의 중간적인 특성을 나타냈다.

연못하루살이의 성장에 필요한 유효적산온도를 구하고 자 2011년 8월 7일부터 10월 10일까지 야외에 설치한 실 험 수조에서 실험을 수행하였다. 실험 수조 설치일로부터 4일 경과 후 수면에서 죽은 암컷 성충 한 개체가 발견되 어 산란이 이루어졌을 것으로 추정하였으며, 산란추정일 로부터 39일째부터 성충이 우화하기 시작하여 61일째에 마지막 개체가 우화하였다. 우화한 성충은 총 229개체였 고, 성비(암컷 수/전체 수)는 0.45로 수컷이 많았으나 통 계적으로 유의하지 않았으며(p¤0.05), 전체적으로 수컷 이 먼저 우화하는 경향을 보였다. 최저 발육임계온도를 0􀆆C로 하여 유효적산온도를 산출한 값은 1,221.8±116.0 DD였으며, 대조습지의 연간 유효적산온도가 5,650.0 DD 임을 고려할 때, 연못하루살이는 본 연구결과를 적용할 경우 야외 서식처에서 최대 1년 4세대의 생활사를 가질 가능성이 있다.

Members of the non-biting midge family Chironomidae are the most widespread and abundant group of aquatic insects in fresh waters. Although the composition of chironomid communities is considered to be a potential biotic index for water quality assessment, it has not been used easily because of the difficulties with species level identification for larvae. This study was to analyse the molecular operational taxonomic units (MOTU) in chironomid communities to appropriately apply a species level identification. A total of 41 chironomid larvae collected from 7 sampling sites in the Han river system according to water quality were used for analyses. Partial mitochondrial DNA cytochrome c oxidase I (COI) genes were sequenced and analyzed. As a result, 35 different haplotypes (MOTU01-13) were obtained from the 673bp COI sequences. Average genetic distance was 0.0041 (range 0.000 to 0.013) within the MOTU and was 0.1703 (range 0.1181 to 0.2456) between the MOTUs. Nine MOTUs were found at the stream sites represented water quality A, 2 MOTUs at water quality C, and 1 MOTU at water quality D.

우리나라의 도시하천에 흔히 서식하는 조각깔따구(Glyptotendipes tokunagai Sasa)를 수서생태계의 새로운 수질지표종 또는 독성실험종으로 개발하기 위해 실온에서 계대사육하였다. 사육을 위해 우화한 성충을 교미･산란실(￠120×H210 mm)로 옮겨주어 교미와 산란을 유도하였으며, 산란된 알집은 항온기(온도 25±0.5℃; 광주기 16L:8D)로 옮겨 유충기간 동안 사육하였다. 우화할 시기가 되면 항온기에서 우화실(W550×L420×H415 mm)에 있는 수조(W300×L220×H220 mm)로 옮겨주어 우화할 수 있는 공간을 넓혀 주었다. 유충의 먹이는 Tetramin® (TetraWerke, Melle, Germany)을 0.2 mm이하로 갈아서 제공하였고, 배양액으로는 하루이상 폭기시킨 1차 증류수를 사용하였다. 배양용기의 바닥에는 멸균된 가는 모래(<0.5 ㎜)를 넣어주었다. 우화한 성충과 알집의 수는 24시간마다 기록하였다. 또한 각 세대별 알집의 수, 알집당 알의 수 및 부화율을 측정하였으며, 우화된 성충은 두폭, 가슴폭, 날개폭, 날개길이 및 체장을 측정하였다. 조각깔따구의 사육결과 2007년 4월부터 2008년 9월까지 11세대 이상의 계대사육이 진행되고 있으며, 이번 발표에서는 2008년 7월까지 진행된 6세대까지의 사육결과를 수집･측정하여 제시하였다. 우화한 성충의 수는 제 3세대에서 성충이 1,634개체로 가장 많이 우화하였고, 이 세대의 성충이 산란한 제 4세대의 알집이 486개로 가장 많았지만, 다음 세대부터 우화한 성충의 개체수와 알집 수는 점점 감소하였다. 우화한 성충의 성비(암컷 개체수/전체 개체수)가 0.24~0.46 범위를 나타냄으로써 암컷보다 수컷의 우화한 개체수가 모든 세대에서 더 많았다. 각 세대에 따른 알은 제 1세대에서 제 6세대로 진행될수록 첫 번째의 알집과 두 번째의 알집 모두 알집당 알의 수가 점점 감소하는 경향을 보였다. 알의 부화율은 세대에 따른 특성과 연관성을 보이지 않았으며, 첫 번째의 알집은 전 세대에서 80% 이상의 높은 부화율을 보였다. 성충의 크기 측정값은 세대가 진행됨에 따라 전반적으로 감소되는 경향을 보였다. 전체적으로 보아 조각깔따구의 사육 조건은 공간의 크기에 민감하며, 11세대가 지나는 시점에서도 비교적 번식력이 양호한 개체군이 유지되고 있다. 본 연구의 결과는 우리나라에서 깔따구류의 야생종을 순화하여 실내 계대사육을 시도한 최장기간(11세대)의 기록이며, 지금까지의 연구결과로 보아 조각깔따구는 수질평가를 위한 독성실험 등 다양한 환경생물학적 연구에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.