법곤충학은 사체에 유인되는 곤충을 통하여 현장재구성을 목표로 하는 학문으로, 국내연구는 주로 돼지와 닭 등의 사체를 이용하여 연구되 고 있다. 이에 기존에 연구된 돼지와 비교하여 털의 밀도와 길이의 조건이 다른 고라니의 사체를 활용하여 시식성 곤충상을 알아보고 특이점이 나 타나는지 알아보기 위하여 본 연구를 수행하였다. 고라니 사체는 전남 야생동물 구조관리센터에서 분양 받아 연구를 수행하였으며, 2021년 5월 19일부터 2021년 7월 2일까지 약 6주간 사체의 부패진행단계를 관찰하고 각 단계별로 사체에 접근하여 활동하는 곤충을 위주로 채집하였다. 총 4목 21과 51종의 곤충이 확인되었으며 금파리, 연두금파리, 큰검정뺨금파리, 큰검정파리, 검정송장벌레, 꼬마검정송장벌레 등이 가장 많이 채집 되어 시식성 지표종으로 활용할 수 있을 것으로 생각되었으며 사체가 완전히 부패한 후 기타 곤충의 활동이 확인되지 않는 단계에서도 수시렁이, 거저리등의 곤충이 고라니 사체의 털과 가죽에서 가장 마지막까지 채집되어 파리목 외에 딱정벌레목의 곤충들이 모질을 보유한 사체의 부패에 관 하여 법곤충학적 자료로 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

산림 생태계에서 초식 곤충은 생물 다양성의 구조와 기능에서 주요한 역할을 담당하는데 알려져 있는 곤충 종 수의 25%를 차지할 정도로 중요한 부분이다. 초식 곤충 종 풍부도와 다양성은 식물 종 다양성과 밀접한 연관을 지니고 있다. 이 연구에서는 우리나라 온대림에 서식하는 초식 곤충 활동량을 나타내는 식흔량이 먹이식물 다양성, 균등도, 나뭇잎 수, 먹이식물 밀도와 관련된 기저단면적 (basal area), 흉고직경 (DBH)과 어떠한 관련이 있는가를 알고자 하였다. 지리산국립공원 온대낙엽수림에 0.1 ha의 방형구를 두 군데 설치하여 잎을 씹어먹는 초식 곤충 (chewer)에 의한 식흔량을 측정하였다. 연구결과 평균 11.2% (±1.76%)의 식흔 발생량을 확인하였고, 조사 지역 중 식물 다양성이 높은 곳보다 낮은 곳에서 식흔량이 더 많았다. 또한 한국 남부 온대림에서 초식 곤충 활동에는 밀도 요인인 기저단면적이 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 추후 온대 낙엽활엽수림의 영양 단계 (trophic level)에서 초식 곤충의 여러 길드가 어떤 작용으로 영향을 받는가에 대한 연구가 필요하다고 생각한다.

최근 지구온난화를 포함한 환경 변화는 생태계 전체에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 사회, 문화, 경제적으로도막대한 영향을 미치고 있다. 기온상승과 같은 기후변화에 따라 우리나라 자연 환경이 변화하고 이와 밀접한 관련이있는 동식물상 변화 역시 예상된다. 변온동물로 종 다양성이 풍부한 나방은 분류학적 정보가 비교적 자세하고서식지 특이성이 높으며 자외선등 트랩을 이용하여 쉽고 정량적인 채집이 가능하기 때문에 환경변화를 모니터링하기에 적절하다. 우리는 2001년부터 최근까지 한반도 남부 지방을 중심으로 지리산, 무안 승달산, 제주 한라산 등지에서5월부터 10월까지 매달 1회씩 모니터링을 진행하고 있다. 이러한 모니터링을 통하여 남부지역의 나비목 종 다양성을밝혀낼 수 있었을 뿐만 아니라 환경변화에 따른 특정 개체군의 감소 또는 증가를 확인할 수 있었다. 나방 모니터링을통하여 얻었던 중요한 연구결과 뿐만 아니라 앞으로의 방향에 대해서도 논의할 계획이다.

꼬마굴나방과(Nepticulidae)는 꼬마굴나방상과(Nepticuloidae)에 속한 작은 분류군으로, 미소나방류 중 성충의 크기가 가장 작은 종들로 구성되어 있다. 본 과에 속하는 종들은 유충 시기에 기주식물의 잎 또는 줄기에 굴을 파고조직 내부에서 서식하는 대표적인 잠엽성 곤충으로 대부분 종들이 단식성이며, 기주 특이성을 가지고 있다. 지리학적분포는 전 대륙에 넓게 퍼져 있으나, 현재까지 유럽 학자들에 의해 연구가 활발히 이루어져 있어, 서 구북구 지역의종 다양성이 가장 높은 것으로 알려져 있다. 전 세계적으로 22속 880여종이 기록되어 있으며, 한반도 주변 인접국가의보고된 종 수를 고려할 때, 국내 분류학적 연구를 통해 보다 많은 종이 분포 할 것으로 예상되는 분류군이다.본 발표에서는, 국내·외 꼬마굴나방과 표본, 기주식물 정보 확보 방안을 모색하고 계통분류학적 연구 계획을 고찰하고자 한다.

경상남도 김해시의 화포천습지 생태공원에서 2015년 4월부터 10월까지 월 1회씩 4가지의 방법을 이 용하여 육상 곤충상을 조사한 결과 총 11목 98과 281종 4,163개체가 채집․조사 되었다. 이 중 우점종은 애긴노린재(Nysius plebejus) (노린재목), 아우점종은 맵시잎벌레(Chaetocnema concinna) (딱정벌레목), 그 다음으로 알락귀뚜라미(Loxoblemmus arietulus) (메뚜기목), 그물등개미(Pristomyrmex pungens) (벌목) 순으로 조사되었다. 목별 종 수는 노린재목이 72종(25.5%)으로 가장 우점하였고, 딱정벌레목이 69종(24.6%), 파리목이 31종(13.1%)으로 그 다음으로 나타났다. 목별 개체수 또한 노린재목이 1,265개 체(30.3%)로 가장 많았고, 딱정벌레목이 911개체(21.8%), 메뚜기목이 848개체(30.4%)로 그 다음이었다. 군집 분석 결과, 우점도 지수(DI)는 0.15, 다양도 지수(H')는 4.48, 풍부도 지수(RI)는 33.60, 균등도 지수(EI)는 0.80으로 조사되었으며, 한반도 고유종 2종, 국외반출 승인 대상종 18종, 기후변화 생물지 표종 3종, 생태계 교란종 1종이 채집되었다.

주남 습지대(6.02 km 2 ) 곤충상의 다양도, 우점도, 풍부도 등을 습지대 내 3곳의 습지에서 조사하였다. 조사방법으로는 육안조사와 쓸어잡기 는 2010년, 말레이즈 트랩 조사는 2011년, 유아등 조사와 함정트랩 조사는 2012년에 실시하였다. 총 14目 141科 574種의 9,269 개체 (딱정벌레목 36.3%, 나비목 21.3%, 잠자리목 13.9%)가 조사되었다. 種數로 비교해 보면, 나비목이 31.2%로 가장 높았고, 그 다음이 딱정벌레목(28.0%) 노린 재목(12.9%) 순이었다. 우점종(총 조사개체에 대한 각 종의 개체수 비율)은 애넓적물땡땡이(Enochrus simulans, 7.9%), 꼬마줄물방개(Hydaticus grammicus, 4.3%), 일본잎벌레(Galerucella nipponensis, 4.1%), 연물명나방(Elophila interruptalis, 3.1%), 양봉꿀벌(Apis mellifera, 2.2%) 순이었 다. 세 곳의 습지에서 조사된 딱정벌레목, 나비목, 잠자리목 곤충의 수는 매우 많았지만 세 습지 간에 차이는 없었다. 주남 습지대의 곤충다양도(H’), 풍부도(RI)는 각각 5.04, 59.10이었다.

본 연구는 2016년도 실시된 환경부 지정 7개 특정도서를 대상으로 춘․하․추계 3회 곤충 다양성에 대해 조사를 실시하였다. 출현 총 종수는 소초지도, 어평도, 항도, 서만도, 뭉퉁도, 신도, 할미염 순으로 확인되었으며, 특정도서 지정사유가 식생과 연관된 소초지도, 어평도, 항도에서 높게 나타났으며, 섬의 크기와 출현 종수와의 상관관계는 높지 않았으며(r=0.3), 우점도지수(DI)는 할미염, 뭉퉁도, 서만도, 신도, 항도, 소초지도, 어평도, 다양도지수(H‵)는 어평도, 소초지도, 항도, 서만도, 신도, 뭉퉁도, 할미염, 종풍부도지수(RI)는 어평도, 소초지도, 항도, 서만도, 뭉퉁도, 신도, 할미염, 균등도지수(EI)는 어평도, 소초지도, 항도, 서만도, 신도, 할미염, 뭉퉁도 순으로 나타났다. 수목해충이나 고사목과 관련한 종이 가장 많이 출현한 도서는 항도로 확인되었다

산림에 서식하는 바구미상과 곤충류는 식식성 또는 균식성의 특징을 가지며, 식식성 바구미류는 대부분 기주 특이성을 가지는 종들로 구성되며, 균식성인 종들은 먹이가 되는 균이 번식할 수 있는 식물체가 기주식물이 되는 경우이다. 또한, 목재 천공성인 바구미류는 대부분 그 자신이 직접적인 수목의 고사의 원인이 되지 않으며, 수세가 약해지거나 고사한 목본류의 1차적 분해자의 역할을 하는 경우가 많고, 일부 종에 있어서 나무의 고사를 야기하게 되는 중요한 역할을 하기도 한다. 최근에 많이 이용되고 있는 Funnel trap, Window trap, Malaise trap 등의 비행간섭트랩들 은 산림에 분포하는 바구미류 곤충에 대한 연구에 중요한 역할을 하고 있으며, 이 조사 결과들은 바구미상과 곤충들과 기주식물과의 관계 및 종 다양성 및 풍부도에 대한 연구, 특정 분류군의 발생량 변화를 추적할 수 있는 기초 자료가 될 수 있다. 특히, 특정 기주식물과 밀접한 기주특이성을 갖는 종들의 경우, 해당식물의 분포가능성 및 밀도의 변화를 간접적으로 추적할 수 있는 중요한 자료가 될 수 있다.

곤충의 다양한 분류군 중에서 노린재목에 속한 곤충들은 뾰족한 구기를 형태적으로 진화시켜, 이러한 구기를 이용하여 다양한 먹이활동을 한다. 특히, 이러한 구조는 식물체에 직접 구기를 찔러넣어 흡즙하는 형태로 적합하여, 대부분의 노린재목 곤충은 따라서 식물과 밀접한 연관이 있다. 이와같은 이유로, 노린재목 곤충은 산림생태와 아주 깊은 연관이 있으며, 산림성 곤충에 대한 생태적, 종다양성 측면에서 이 분류군의 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 이번 발표에서는 노린재목 곤충류 중에서 노린재아목, 매미아목에 속하는 분류군의 다양한 생태적 정보를 소개하고, 특히 종다양성 측면에서 그동안 충남대학교 곤충분류학연구실에서 연구해왔던 결과를 분류군별로 간단히 소개하고 자 한다. 이를 기반으로 향후 산림곤충의 다양한 연구방향과 분야에 도움이 되고자 한다.

This study investigates the spatial and temporal variations of moth diversity of Bulgapsan Mountain, Younggwang, Jeonnam. Moth collecting was carried out using a UV light trap at three different sites from February to October 2016 (5 times). A total of 177 moth species and 911 individuals in 17 families were identified. The family Geometridae (51 species and 282 individuals) was the most dominant in the numbers of species and individuals, followed by Erebidae (46 species, 248 individuals), Noctuidae (34 species, 219 individuals) and others. Seasonal change of the number of species and individuals showed a M-shaped pattern with May and July peaks. The Chao 1 estimated number of species using the observed species was 224~326 species, but the graph did not reach an asymptote. Among the surveyed sites, the Neolitsea sericea community showed the highest numbers of species and individuals.

본 연구에서는 가리왕산 벌채지에서 지표서식 및 수관서식 절지동물을 조사하여 산림시업이 절지동물 다양성에 미치는 영향을 평가하였다. 조사는 강원도 평창군 가리왕산에서 낙엽송 개벌지 5개소(1-5), 활엽수림 5개소(6-10)로 구분하여 조사하였다. 각 조사지점별로 표지서식 절지동물 및 수관서식 절지동물로 구분하여 각각 함정트랩 및 쓸어잡기법으로 채집하였다. 채집은 2015년 6월과 9월 2회 실시하였다. 채집된 표본은 목 수준에서 분류 동정하였다. 조사지점별 군집특성을 분석하기 위하여 다변량분석법인 non-metric multidimensional scaling(NMDS)를 이용하였다. 분석 결과, 조사방법 별로는 쓸어잡기법보다는 함정트랩에 의해 채집된 종수 및 개채수가 매우 높았으며, 시기별로는 6월보다는 9월에 종다양성이 높았다. 시업효과에 따른 차이는 벌채가 된 곳보다는 비벌채지에서 다양성이 높았다. 벌채지에서는 포식자인 거미류가 크게 감소하였다. NMDS는 절지동물 군집이 시간에 따른 변화뿐만 아니라 산림시업 효과에 따른 군집의 변화가 있음을 효과적으로 제시해 주었다.

지구온난화를 포함한 환경 변화는 산림 및 농업생태계에 큰 영향을 미치고 있다. 초식곤충인 나방은 종 다양성과 분류학적 정보가 풍부하고 정량적인 채집이 가능하여 환경 변화를 나타내는 지표종으로 활발하게 이용되고 있다. 이 연구에서는 나방을 이용하여 우리나라 산림생태계에 태풍이나 산불로 인한 교란이 산림 및 초식곤충인 나방에게 어떠한 변화를 주는가를 확인하고 복원하는 과정에서 출현하는 지표종을 탐색하였다. 연구는 2011년 태풍의 영향 을 많이 받아 나무쓰러짐이 심했던 지리산 지역과 2012년 산불 발생으로 피해를 받은 제주도 한라산 지역을 대상으 로 연구를 실시하였다. 농업생태계 역시 기후변화에 따라 작물환경이 변화하고 이에 따른 곤충상 변화도 예상된다. 한국의 중남부(경북, 충청, 전남) 지역을 대상으로 농업생태계 유형(논밭, 과수원, 인근 산림)에 따른 나방의 다양성 을 확인하고 각 서식지 유형을 나타낼 수 있는 지표종을 확인하고자 한다. 이러한 연구를 토대로 나방을 이용한 산림 및 농업생태계 변화를 효과적으로 나타낼 수 있을 것으로 생각한다.

This study was aimed to investigate the elevational and seasonal variation of moth diversity of Mt. Baegun-san, Gwangyang-city, Jeonnam. Moth collecting was carried out using a UV light trap at three different elevational sites from September to October 2014 and from April to October 2015 (9 times) except winter. A total of 288 moth species and 1,444 individuals in 15 families were identified. Geometridae (97 species and 740 individuals) were the most dominant in the numbers of species and individuals, followed by Noctuidae (62 species, 193 individuals), Erebidae (52 species, 177 individuals) and Notodontidae (16 species, 111 individuals). Elevational change showed that the lower elevation, the higher number of species and individuals. Seasonal change of numbers of species and individuals showed the M-shaped pattern with June and August peaks. Compared to the previous records from historical literatures, 197 species were newly added and the total moth species richness of Mt. Baegun-san comprised 449 species in 20 families. The Chao 2 estimated number of species using the observed species including unpublished data set was 1,530 species that comprised about 43% of the Korean Lepidopteran fauna. This large number of estimated species requested the more extensive and long-term survey for better understanding of the total moth fauna in this area.

본 연구는 2015년 6월부터 8월까지 2회에 걸쳐 충청남도 태안군 일대의 담수생태계를 중점으로 수서곤충의 다양성, 섭식기능군, 서식기능군 및 분포특이종을 조사하였다. 조사결과 태안군 전체에서 수서곤충은 총 6목 30과 72종이 출현하였다. 분류군별 출현종수는 정수지역에서 출현빈도가 높은 잠자리목이 22종(30.56%)으로 가장 높게 출현하였으 며, 다음으로 딱정벌레목 21종(29.16%), 노린재목 17종(23.61%), 파리목 8종(11.11%) 순으로 나타났다. 하천에 풍부하 게 서식하는 하루살이목(Ephemeroptera)과 날도래목(Trichoptera)은 각각 2종(2.78%)으로 매우 낮게 출현하였으며, 청정수역을 대표하는 강도래목(Plecoptera)과 유수지역에 서식하는 뱀잠자리목(Megaloptera)은 출현하지 않았다. 섭식 기능군은 잠자리목(Odonata), 딱정벌레목(Coleoptera), 노린재목(Hemiptera)이 우세하게 출현하여 Predators(48종, 66.67%)의 비율이 높았고, Shredders와 Scrapers는 출현빈도가 낮게 나타났다. 서식기능군은 Swimmers(24종, 33.33%), Climbers(18종, 25.0%), Sprawlers(12종, 16.67%) 순으로 나타났으며, 이는 대부분 섬과 같은 정수지역에 서식하는 무리의 구성으로 내륙지역의 수서곤충 무리와는 다른 양상을 나타냈다. 환경부지정 분포특이종 및 위기(EN), 준위협(NT), 취약(VU) 종으로 적색목록 범주에 포함되어있는 동쪽애물방개(Cybister lewisianus), 투구물땡땡이 (Helophorus auriculatus), 단발날도래(Agrypnia pagetana), 각시물자라(Diplonychus esakii) 4종의 서식처가 유지되고 있는 것으로 확인되었으며, 국외반출승인종인 새노란실잠자리(Ceriagrion auranticum)와 작은등줄실잠자리 (Paracercion melanotum) 2종, 기후변화 생물지표종인 북방아시아실잠자리(Ischnura elegans) 1종이 서식하고 있는 것으로 확인되었다. 주요 분포특이종 및 야생에서 절멸 위기에 직면해 있는 4종에 대해서는 환경부 전국자연환경조사 (2006년~2012년) 자료를 포함하여 국내 전국 분포지도를 작성하였다.

태안군은 충청남도 서해안에 위치(36°23′47″~36°58′42″N, 126°06′36″~126°26′48″E)하고 있으며 강한 조류 및 북서풍의 영향으로 대부분 모래 퇴적지형으로 나타나고 부분적으로 니질(mud) 퇴적물이 우세하게 분포하고 있다(한국해양연 구소, 1989). 연평균기온 12.49℃, 연강수량 1,423mm로 몬 순기후(monsoon climate)에 속하며 국내 유일한 해안국립 공원(328.99㎢)과 천연기념물(제 431호)의 해안사구 및 람 사르습지로 지정(2007)되어 있는 두웅습지가 있어 다양한 동·식물상 뿐 만 아니라 희귀 동·식물의 서식처로도 알려져 있다. 최고해발고도의 백화산(284m)을 제외하면 대부분 해 발 100m 안팎의 완만한 경사의 구릉성 산지로 유량이 많은 큰 규모의 하천이 발달하지 못하고 대부분 염분이 있는 저 수지 형태의 담수생태계를 구성하고 있다. 수서곤충은 담수생태계에서 개체수가 풍부하고 종다양 성이 높으며, 다양한 수환경에 적응하여 나타나는 분류군이 다. 이에 따라 저차 소비자로서의 먹이사슬 연구, 기후변화 연구, 생태독성 평가, 수질환경을 대표하는 지표생물 개발 등 다양한 응용연구에 이용되고 있다. 또한 정수지역에 높게 분포하는 딱정벌레목(Coleoptera), 노린재목(Hemiptera), 잠자리목(Odonata)은 서식처의 먹이 풍부도에 따라 서식처 를 이동하는 무리로 수서곤충이 살아가는 먹이순환 및 환경 을 평가할 수 있는 중요한 지표생물이다. 국내 수서곤충의 분류 및 생태적인 연구는 1960년대부터 시작되었지만 본격 적으로 1980년 후반부터 활발히 연구가 시행되었다. 하지 만 유충 분류의 어려움 및 소수의 전공자들로 아직까지 생 태학적으로 중요한 위치에 있는 분류군의 분포 및 생태학적 연구는 미비한 실정이다. 이번에 조사된 태안반도지역은 태안군 전체에 위치하고 있는 담수생태계를 중점으로 수행하였으며 태안구역 15개 지점(태안 St.1~St.15), 안면도구역 10개 지점(안면 St.1~ St.10)으로 1차(2015년 6월 8일~6월 11일), 2차(2015년 8 월 24일~28일)에 걸쳐 실시하였다. 조사 방법으로는 태안 반도 지역의 특성을 고려하여 원형뜰채(Hand net, mesh size = 1.0 mm)와 사각뜰채 (40 × 20cm, mesh size = 0.2 mm)를 이용하여 가능한 다양한 미소서식처에서 채집하였다. 수환경조사는 일부 지역에서 수질측정기(YSI Professional WQM, USA)를 이용하여 수온(Water Temperature), 수소 이온농도(pH), 용존산소(DO), 염도(Salinity)를 측정하였 다. 채집된 표본은 현장에서 96% Ethanol에 고정한 후, 연 구실에서 걸러내기(Sorting) 및 동정(Identification) 과정을 거친 후 80% Ethanol에 보관하였다. 채집된 수서곤충의 동 정은 윤 등(1988, 1995), 원 등(2005), 박 등(2008), 정 (2011), 김 등(2013), 권 등(2013)을 참조하였으며, 연구에 사용된 모든 표본은 국립중앙과학관 수장고 안에 보관하였 다. 조사결과 태안군 전체에서 수서곤충은 총 6목 30과 72종 이 조사되었다. 이중 정수지역에 출현빈도가 높은 잠자리목 (Odonata)이 22종(30.56%)으로 가장 많은 종수가 출현하 였으며, 다음으로 딱정벌레목(Coleoptera) 21종(29.17%), 노린재목(Hemiptera) 17종(23.61%), 파리목(Diptera) 8종 (11.11%) 순으로 나타났다. 하지만 하천에서 풍부하게 서식 하는 하루살이목(Ephemeroptera), 날도래목(Trichoptera)는 각각 2종(2.78%)로 매우 낮게 출현하였으며, 청청수역을 대표하는 강도래목(Plecoptera)과 유수지역에 서식하는 뱀 잠자리목(Megaloptera)는 출현하지 않았다. 이와 같은 출현 양상은 일반 내륙지역의 수서곤충상과는 다른 해양생태계 에 인접한 태안군 담수지역의 독특한 수서곤충상을 반영하 고 있다. 수서곤충 전체의 섭식기능군(Functional Feeding Groups: FFGs)과 서식기능군(Habitat orientation groups: HOGs)을 분석한 결과 하천과는 달리 정수지역에 서식하는잠자리목(Odonata), 딱정벌레목(Coleoptera), 노린재목 (Hemiptera)이 우세하게 출현하여 Predators(48종, 66.67%) 가 대부분을 차지하였으며, 하천에서 대부분 출현하는 Shredders, Scrapers, Filtering-Collecters는 출현 빈도가 매 우 낮게 나타났다. 서식기능군에서는 Swimmers(24종, 33.33%), Climbers(18종, 25.0%), Sprawlers(12종, 16.67%)가 대부 분 차지하였으며, 이는 대부분 섬(Island)과 같은 정수지역 에 서식하는 무리의 구성으로 내륙지역의 수서곤충 무리와 는 단절된 구성을 나타냈다. 주목할 만한 종들은 환경부적 색목록(2013) 범주에 각각 위기(Endangered, EN), 준위협 (Near Threatened, NT), 취약(Vulnerable, VU) 범주에 포함 되어 있는 “동쪽애물방개(Cybister lewisianus Sharp), 투구 물땡땡이(Helophorus auriculatus Sharp), 단발날도래 (Agrypnia pagetana Curtis)” 3종이 번식하며 서식하고 있 는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라 국외반출승인종 2종 (Ceriagrion auranticum Fraser, Paracercion melanotum (Selys)), 기후변화 생물지표종(Ischnura elegans (Van der Linden)), 분포특이종 3종(Diplonychus esakii Miyamoto & Lee, C. lewisianus Sharp, H. auriculatus Sharp)의 서식처 가 유지되고 있는 것으로 확인되었다. 주요 분포특이종 및 야생에서 높은 절멸 위기에 직면해 있는 4종에 대해서는 환경부 전국자연환경조사(2006년~2012년) 자료를 포함하 여 국내 전국의 분포지도를 작성하였다. 이번 태안군 일대 의 수서곤충의 종구성 및 분포 자료는 국내 내륙지역과 섬 지역의 수서곤충 분포 및 비교 활용자료로 그 가치가 높으 며, 독특한 해양기후에 적응하여 나타나는 수서곤충의 생물 다양성, 지리적 이동 및 진화관계를 규명할 수 있는 중요한 기본 자료가 될 것으로 사료된다.

화산은 충북 괴산군에 위치한 가장 높은 산으로 본 연구는 백화산 일대를 중심으로 산림생태계내 기후변화에 따른 곤충종의 분포상 모니터링을 실시하였다. 500, 700, 900m 고도에서 조사지점을 선정하고 버킷식유아등트랩과 함정트랩을 이용하여 정량채집을 실시하였다. 또한 자동온습도계(HoBo Pro V2)를 설치하여 1시간 간격으로 온습도를 측정하였다. 고도별 현지조사 결과 총 200종 15,469개체가 조사되었으며, 딱정벌레과 총 12속 18종 473개체, 나비목(나방) 총 14과 173종 1,294개체, 개미과에서 총 9속 9종 13,702개체가 확인되었다. 본 조사결과 국립수목원(2011)에서 지정한 기후변화취약곤충류 중 갈색발왕개미, 작은산누에나방 등의 남방계 곤충 7종과 극동혹개미, 썩은잎가지나방 등 북방계 곤충 7종의 분포가 확인되었다.

본 연구는 오늘날 급속한 도시화로 인하여 도시환경이 악화되어 감에 따라 이를 완화시켜줄 수 있는 역할을 할 수 있는 도시 녹지공간의 곤충다양성을 확인하여 생태계 현황을 밝히고 보전 대책 수립과 지속가능한 이용에 필요한 기초 자료를 제공하고자 익산시 원광대학교 녹지공간의 곤충류를 대상으로 2010년 9월부터 2011년 9월까지 조사하였다. 조사 결과 국외반출승인대상종 10종, 한국적색목록 1종, 기후변화생물지표종 2종과 특정종 70종을 포함하여 총 9목 78과 209종의 주요 곤충자원 분포를 확인하였으며, 분류군별 종 다양성은 딱정벌레목이 23과 76종(36.36%)으로 가장 높고, 노린재목 138과 53종(25.36%), 파리목 8과 24종(11.48%), 벌목 7과 16종(7.66%) 등의 순으로 나타났다. 조사시기별 종 다양성은 2010년 9월에 52과 105종으로 가장 높고, 2011년 5월(37과 87종), 2011년 7월(50과 86종), 2011년 6월(40과 80종), 2011년 8월(43과 73종) 등의 순으로 다양도가 높았으며, 2011년 9월(38과 60종), 2010년 10월(36과 52종), 2011년 4월(19과 29종)이 상대적으로 종 다양성이 낮게 나타났다. 또한 조사지점별 종 다양성은 S4(75과 186종, 88.99%)에서 가장 다양한 종의 서식을 확인하였고, S1(41과 70종, 33.49%), S2(41과 63종, 30.14%), S3(36과 59종, 28.22%) 등의 순으로 조사되었다. 군집분석 결과, 종다양도지수(H')와 종풍부도지수(RI)는 S4(H'=3.344, RI=9.257)가 가장 높고, 종균등도지수(EI)는 S1(0.935)이 가장 높게 나타났다. 반면 S3(H'=2.428, RI=4.307, EI=0.832)은 모든 지수에서 가장 낮게 나타났다. 이처럼 곤충들은 녹지공간의 식물과 식생구조와 연관되어 출현하고 있어 도시 녹지공간이 자연환경과 비슷한 환경이 유지되도록 하는 관리가 필요하다.

본 연구는 대청도와 소청도의 곤충다양성에 관한 연구를 위하여 실시하였으며 2011년 6월부터 10월까지 6회에 걸쳐 주간과 야간조사를 병행하여 실시하였다. 대청도에서 조사된 곤충은 총 9목 75과 286종이며 소청도에서 조사된 곤충은 총 8목 42과 106종으로 대청도와 소청도에서는 9목 78과 336종의 곤충이 서식하는 것으로 조사되었다. 기존 참고문헌을 포함하여 대청도와 소청도에 서식하는 전체 곤충을 정리하면 총 10목 103과 744종으로 나비목이 29과 439종으로 59%의 비율을 차지하며 우점하였고, 딱정벌레목이 27과 124종으로 16%의 비율로 조사되었다. 이 중에서 환경부 지정 멸종위기야생동물은 2종으로 애기뿔소똥구리와 왕은점표범나비가 확인되었다. 그 외 IUCN 적색목록에 포함된 종이 2종(봄처녀나비, 큰주홍부전나비), 국외반출승인대상종 25종, 고유종 5종, 한국적색목록 6종, 특정종 77종, 기후민감종이 2종으로 확인되었다. 본 조사에 새롭게 조사되어 신규등록된 곤충은 대청도에서 58과 147종이며 소청도에서 24과 43종으로 확인되었다.

지구 온난화와 기후변화는 우리 생활 주변에서 흔하게 이야기되는 과학용어(구글 검색 약 140만건)가 되었다. 기후변화에 따라 해충학 분야에서 주의하는 분야는 돌발해충 또는 남방계 해충의 서식지 확대를 포함하게 된다. 특별히 겨울 기간 평균 온도 상승은 해충의 월동 성공률을 높여 이듬해 대발생을 일으킬 수 있다. 그러나 기후변화와 해충의 발생 시기 및 밀도를 예측하는 데에는 정확한 기후 환경변화 예측 뿐만 아니라 기후 적응력 변화에 대해 곤충이 보이는 생물적 다양성 정보가 필요하다. 본 발표는 아열대 지역에서 발생하여 휴면 기작을 가지고 있지 않은 남방계 해충 가운데 파밤나방(Spodoptera exigua)을 대상으로 내한성 및 발육 생리를 토대로 곤충 생리적 다양성을 소개하고자 한다. 특정 곤충의 내한성 양상을 분류하는 데 기준이 되는 체내빙결점(또는 과냉각점, supercooling point: SCP)이 실내 집단의 경우 -26.8℃ (알) ~ -10.4℃ (5령충)로서 발육시기별로 다양하게 나타난다. 야외집단은 다소 높은 SCP를 보여 환경 가운데 다양한 빙핵형성물질 또는 세균의 존재에 따라 차이를 나타냈다. 그러나 파밤나방은 이 기준 SCP 보다 높은 저온에서 노출기간에 비례하여 사망률이 증가하는 전형적인 동결감수성 곤충으로 판명되었다. 즉, 체내 빙결을 견디지 못하는 파밤나방은 SCP를 낮추어 저온 노출에서 빙핵형성을 억제하는 내한성 기작을 보유하고 있다. 또 다른 내한성 기작으로 파밤나방은 급속내한성유기(rapid cold hardening: RCH) 기작을 전체 발육시기에서 나타내 환경의 점진적 변화에 대해서 대처하는 생리기작을 보유하고 있다. 이 RCH에 관여하는 물질은 글리세롤로서 4℃ 조건에서 6시간을 노출시킬 경우 5령 유충은 혈림프 중 글리세롤 농도가 초기 0.7 mM에서 4.0 mM로 증가하였다. 내한성유기에 미치는 글리세롤의 영향은 이 물질을 합성하는 데 관여하는 효소인 glycerol kinase 발현을 억제할 경우 RCH가 일어나지 않는 데에서 입증되었다. 이상의 파밤나방 내한성 분석은 저온에 대한 이 곤충의 생리적 현상을 밝히고 한계능력을 측정하는 하나의 상대적 척도에 불과하다. 궁극적으로 이 해충이 월동이 가능한 지를 결정하는 데에는 또 다른 요인들이 관여할 수 있다. 이러한 요인 가운데 비교적 높은 저온에서 장기간 노출에 따라 나타나는 간접 비동결피해(indirect nonfreezing injury) 유무가 포함된다. 파밤나방 발육시기별로 0℃ ~ 15℃ 까지의 비교적 높은 저온에서 3주간 노출실험이 진행되었다. 알의 경우 모든 처리 온도에서 3주 100% 사망률을 나타냈다. 반면 다음으로 번데기의 경우 다른 온도에서는 100% 사망률을 보인 반면, 15℃에서는 약 60%의 생존율을 나타냈다. 유충은 10℃에서도 생존을 보였다. 즉, 파밤나방 모든 미성숙 발육시기는 간접 비동결피해를 나타냈다. 비교적 낮은 간접 비동결피해를 보였던 유충 시기는 저온 노출에 따라 발현 유기된 Hsp70 열충격단백질의 영향으로 밝혀졌다. 따라서 기후변화에 따라 월동 성공률을 예측하기 위해서는 단기적 내한성 정도를 기반으로 장기적 저온 노출 평가가 수반되어야 하며, 여기에 집단 간 내한성 유기 능력의 변이를 고려해야 한다. 기후변화에 따른 평균온도 상승은 변온동물인 곤충에게는 발육속도에 변화를 주게 된다. 특별히 생태학적 측면에서 곤충의 발생 예측에 기준이 되는 발육영점온도는 이러한 곤충 발육 속도 및 발생 횟수를 가늠하게 하게 하는 기준점이다. 즉, 이론 추정치인 발육영점온도를 통해 알로부터 성충에 이르기까지 발육에 유효한 적산온도 산출로 특정 해충의 연중 세대수 및 발생 최성기를 추정하게 된다. 그러나 이 발육영점온도에 대한 생리 및 생화학적 특징에 대해서는 아직 알려지지 않고 있다. 이를 위해 파밤나방 5령충의 발육영점온도(15℃)를 기반으로 온도 증가(20, 25, 30℃)에 따라 유전자 발현 양상을 비교하였다. 동일한 집단을 25℃에서 사육시키고 얻은 갓 탈피한 4령충을 상기의 4 가지 서로 다른 온도로 처리하였다. 이후 발육하여 5령으로 탈피한 유충을 동일 개체수로 임의 선발하여 전체 RNA를 추출하고, 다시 각 온도별로 상이한 염기서열 표지를 말단에 연결하였다. 이후 전체 처리 RNA를 혼합한 시료를 대상으로 Illumina-HiSeq2000으로 염기서열 분석을 실시하였다. 이후 각 말단 표지를 바탕으로 처리 별 전사체를 구분하고 비교 발현 유전체 연구를 실시하였다. 총 분석된 전사체의 염기서열은 각 처리가 유사한 전사체량(9.7 - 11.8 Gb)으로 구성되면서 전체 약 40 Gb의 양으로 분석되었다. 이들을 de novo assembly 한 결과 전체적으로 82,642 개의 contig를 얻을 수 있었다. 이 가운데 4 처리 모두에서 발현된 contig는 27,700 개 이며, 시료에 따라 RNA 추출량에 대한 보정을 하여 상호 발현 양상을 분석하였다. FPKM (fragments per kilobase of exon per million fragments mapped)으로 유전자 발현량을 표준화하고, 이를 기반으로 유전자별 전체 발현패턴을 군집분석한 결과, 15℃에서 성장된 파밤나방은 다른 발육 온도에서 성장된 파밤나방과 유전체 발현 양상에서 현격하게 구분되었다. 흥미로운 현상은 발육영점온도인 15℃에 비해 성장 허용 온도에서 오히려 발현량이 줄어드는 전사체 종류가 증가하는 전사체 수와 유사하다는 것이다. 이를 기반으로 4 배 이상의 유전자 발현량을 주는 대표적 유전자들을 선발하였다. 발육영점온도에 비해 증가하는 전사체는 라이보좀 관련 단백질이 포함된 반면, 감소하는 전사체는 휴면 특이적 펩타이드와 유충표피층단백질을 포함하였다. 곤충의 발육에 중요한 인슐린신호전달계 유전자들의 발현량이 추가로 분석되고 있다. 이상의 결과는 온도변화에 따라 반응하는 생체내 유전인자의 다양성을 보여 주고 있고, 이들의 역동적 유전체 변화(염기서열 변화 및 발현량 변화)는 기후변화에 따라 곤충의 변이 잠재성을 암시하고 있다.

곤충의 종다양성은 그들의 변이로부터 기원했다고 해도 과언이 아니다. 곤충은 환경적응능력이 매우 뛰어난 생물 그룹 중 하나로서 여러 가지 변이 요소를 지니고 있다. 곤충의 서식처는 그들의 먹이와 연관되어 있으며 약 60%의 곤충이 식식자, 나머지 곤충이 대부분 포식자, 기생자, 부식자로 진화하여 다양성을 이루고 있다. 따라서 곤충의 다양성을 이루는 변이의 원동력 중 가장 중요한 요소로 곤충과 식물의 상호작용을 들 수 있다. 곤충이 생리적으로 식물의 이차대사산물에 적응하기 위한 능력이 필요했다면, 형태적으로 식물의 구조에 적응하기 위한 진화가 필수적이었다. 이번 소모임에서는 주로 기주식물이 다른 근연종 사이에 나타나는 형태적 변이와 유전적 변이(마커유전자)의 변화 속도가 연관이 있는지 몇몇 사례 연구를 통해 조명해보고 이에 대한 논의를 해보고자 한다.