비침습 시료를 이용한 개체군 유전학 기법은 다양한 분야에 활용이 가능하다. 특히 극심한 멸종위기 종의 개체군 크 기나 유전적 다양성을 대상종에 위해를 가하지 않고 연구를 할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 비침습 시료를 이용한 연구 기법을 확립하기 위해서는 지속적인 투자(연구비/인력)가 필요하다. 본 연구에서는 국내 멸종위기 포유동물 중 하나 인 사향노루의 분변 및 자연 탈락한 털을 이용한 연구기법 을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 사향노루(Moschus moschiferus)에서 개발된 microsatellite 마커가 존재하지 않아, 근연종인 중국숲사향노루(M. berezovskii) 에서 기개발된 microsatellite 마커를 사향노루에 적용하여 이종간 적용가능성을 테스트하였다. 본 연구의 결과, 중국숲 사향노루에서 개발된 33개의 microsatellite 마커 중 사향노루 에서는 16개의 마커가 적용이 가능함을 확인하였다. 이들 마커를 조합하여 소량 DNA를 이용하고, 시간과 비용 및 인력 절감이 가능한 3개의 multiplex panel을 구성하였다. 본 dsurn에서 선별된 사향노루에 적용 가능한 16개의 마커는 평균 5.13개의 대립유전자를 나타냈고, 이형접합자 기대치와 관찰치가 각각 0.568과 0.567을 보여주었다. Hardy-Weinberg Equilibrium exact test 결과 하나의 마커(Mber99B)만 유의하 지 않은 수준을 보여주었다. 이는 본 연구에 사용된 시료가 비침습 시료(분변 혹은 털)로서 한 개체로부터 다수의 시료가 확보되었을 가능성이 있어 발생한 것으로 보인다. PIC값은 평균 5.18을 보였고, 10개 마커에서 0.5이상의 값을 보여주어 대체적으로 혹은 높은 informativeness를 보여주었다. 이들 결과는 본 연구에서 사향노루에서 적용 가능 여부를 확인한 microsatellite 마커들이 추후 사향노루의 개체군 유전학 및 유전적 다양성을 평가에 적합함을 보여주었다. 본 연구에서는 강원도 화천 지역의 6개 지역(A, B, C,D, E, F)에서 사향노루 분변(369개)을 확보하여 유전자형을 확인하였다. 이종간 사용이 가능한 것으로 확인된 16개의 microsatellite 좌위 모두에서 성공적으로 증폭된 비침습 시 료는 50개였다. 이 50개의 비침습 시료를 이용하여 최소 유전자형 수를 분석을 하였다. 그 결과, 최소 4개의 유전자 형이 존재함을 확인하였다. 4개의 유전자형 중 1,2,3번 유전 자형은 각각 A, B, E 지역에서만 확인이 되었다. 그리고 4번 유전자형은 E와 F지역에서 모두 발견되었다. 실제로 E와 F지역은 지리적으로 가까운 거리로 하나의 행동권으로 보아도 무방할 것으로 생각이 된다. 16개 모두 좌위에서 성공적으로 증폭이 되지 않아 최종 분석에서는 사용되지 않았지만, C와 D에서도 다른 지역에서 확인되지 않는 유전 자형이 존재함을 확인하였다. 이를 명확하기 위해 C와 D지 역의 비침습 시료를 이용한 추가 연구가 필요할 것이다. 본 연구는 극심한 멸종위기 처한 사향노루의 생태유전학 연구를 위한 기반을 마련하였다. 이를 위해 사향노루의 근 연종으로부터 개발된 microsatellite 마커를 선별하여 최종 적으로 16개를 확인하였고, 비침습 시료 연구에 적합하도록 이를 조합하여 3개의 multiplex panel을 완성하였다. 그리 고 전체 369개의 시료를 단 한번의 PCR을 통해 47.6% 성공 률을 확인하였다. 그 결과는 본 연구를 통해 확립된 연구기 법이 멸종위기종에 위해를 가하지 않고 지속적으로 유전 다양성 및 생태유전학 연구가 가능함을 보여주었다. 또한, 이번 선행 연구 결과는 강원도 화천 지역에 최소 4마리의 사향노루가 살고 있음을 직접적으로 확인하였고, 그들은 비교적 좁은 행동권을 가지고 생활하고 있음을 보여주었다. 추후 본 연구를 통해 확립된 연구기법을 바탕으로 세밀한 연구 계획을 수립하여 국내 포유류 중 극심한 멸종위기에 처한 사향노루의 보전정책 수립을 위한 생태유전학 연구를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
지리산국립공원 반달가슴곰은 2004년부터 러시아 연해주, 북한, 중국 동북부 일대와 서식지외 보전기관인 서울대공 원에서의 재도입을 통해 복원사업을 진행하고 있다. 본 연구의 목적은 배설물을 통해 식이물을 분석하여 반달가슴곰의 먹이습성, 지리산국립공원에서의 먹이 자원 환경을 파악하기 위함이다. 2005년부터 2013년 사이에 무선 위치 모니터링 이 가능한 반달가슴곰 배설물 78점을 채집하여 먹이원을 분석한 결과 상대출현빈도는 식물이 77%로 가장 높게 나타났 고, 곤충 12.8%, 포유류 5.6%, 기타 3.6%, 조류 0.5%, 절지동물문 0.5%의 순이었다. 또한 수집한 배설물 중 건중량을 측정한 52점 대상으로 먹이 비(ratio)를 분석한 결과 식물이 91.2%로 가장 높게 나타났으며, 포유류 3.6%, 곤충류 1.0%, 기타 4.2%의 순이었다. 배설물을 통한 먹이원 분석 연구 결과 지리산에 서식하는 반달가슴곰은 잡식성이며, 동물성 먹이보다 식물성 먹이가 주 먹이원인 것으로 확인할 수 있었다.
문둥이박쥐(Eptesicus serotinus)의 먹이원 구성을 파악하기 위하여 총 25개체의 암컷 성체로부터 배설물을 수집하여 분석하였다. 박쥐의 포획은 경북 안동시의 문둥이박쥐 집단 서식지가 확인된 교량을 대상으로 하였으며, 2014년 5월부터 9월까지 매월 5개체를 대상으로 하였다. 총 100개의 배설물이 수집되었으며, 고배율 현미경(50 × binocular microscope)을 이용하여 곤충의 목(Order)별로 구기(mouthpart), 다리(leg), 날개(wing), 더듬이(antenna), 딱지날개(elytra) 등 구분할 수 있는 특징을 이용하여 동정하였다. 배설물 분석결과 문둥이박쥐의 먹이원으로 이용된 분류군은 딱정벌레목(Coleoptera), 벌목(Hymenoptera), 파리목(Diptera), 노린재목(Hemiptera) 등 4개였다. 먹이원 가운데 딱정벌레목은 6월을 제외하고 5, 7, 8, 9월 모두에서 확인되었으며, 특히 5월과 7월에는 오직 딱정벌레목만 확인되었다. 그 외 노린재목, 파리목, 벌목은 각각 9월, 6월, 8월에 먹이원으로 이용되는 것으로 나타났다.
곤충의 장내에 공생하는 미생물은 곤충의 소화, 발육, 생존, 번식, 필수성분의 합성 등의 특수한 역할에 영향을 미치는 것으로 밝혀져 있다. 최근에 여러 물질을 분해하는 미생물을 이용하여 환경적, 산업적 등 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 여러 꽃무지과의 곤충 중에서 약용 곤충으로 알려진 흰점박이꽃무지의 3령 유충을 대상으로 공급한 먹이와 배설물, 그리고 장내의 미생물을 분리·동정하여 각각의 미생물의 분포를 알아보고자 하였다. 특히나 절지류들은 그들의 장속에서 먹이를 분해할 수 있는 효소를 분비하는 미생물이 서식하는 것으로 잘 알려져 있는데, 본 연구에 이용된 흰점박이꽃무지의 먹이 및 장내 서식하는 미생물들의 cellulose, skim-milk, starch, lignin의 분해 능력을 확인하여 특정 물질에 대해 우수한 분해 능력을 가진 미생물을 선발하고자 하였다.
흰점박이꽃무지의 3령 유충의 소화기관을 채취하여 마쇄한 것과 부엽토, 배설물을 각각 NA배지에 배양한 후 장내세균을 분리 및 동정한 결과, 장에서는 Citrobacter rodentium균주를 포함해 총 7균주, 먹이에서는 Bacillus toyonensis균주를 포함해 총 12균주, 배설물에서 Klebsiella oxytoca균주를 포함해 총 12균주가 확인하였다. 각각에서 분리한 균주들의 물질에 대한 분해 능력을 확인하였는데 cellulose 배지는 Klebsiella oxytoca균주 외 7균주, skim-milk배지는 Bacillus toyonensis균주 외 5균주, starch배지는 Bacillus toyonensis균주 외 4균주, lignin배지는 Citrobacter rodentium균주 외 2균주에서 분해 능력을 확인하였다.
서 론 반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)은 분류학상 식 육목(Carnivora, 食肉目)에 속하지만 생존을 위해 식물성으 로 먹이습성을 변화시키고 있으며 아직도 진화과정에 있다 (원, 1967). 대부분 곰들은 기회적인 잡식성 동물이며, 행동 은 주로 먹이의 이용가능성과 서식지의 먹이 구성요소에 의해 결정된다. 이들은 먹이사슬망에서 상위포식자 계급을 형성하고 있으며, 자연생태계를 변화시키는 종자산포자, 하 위피식자 개체수 조절 등의 생태적 지위(ecological niche) 를 가진 종(species)으로서, 이들의 식이물 분석에 대한 연 구는 자연생태계에 어떤 영향을 주는지를 파악할 수 있는 방법이다. 2004년부터 본격적으로 방사를 실시한 반달가슴곰은 러 시아, 북한, 서식지외보전기관(서울대공원) 등에서 도입한 개체들이며, 이들은 지리산국립공원이라는 서식지에서 넓 게 여전히 활동하고 있다. 본 연구는 반달가슴곰 생태 연구의 한 분야인 배설물 분 석(식이물)을 통해 방사반달가슴곰이 선호하는 먹이습성, 계절별 먹이 선호도, 서식지 환경 조건 등을 판단하여 서식 지 적합성 및 관리를 위한 기초 자료를 제시하는 바이다. 연구내용 및 방법 1. 조사지역 연구대상지는 지리산국립공원 지역으로 국립공원으로 지정된 면적은 총 472㎢이며 과거부터 야생 반달가슴곰이 서식해왔던 지역이다. 2004, 2005, 2007, 2008년 복원개체 로 방사된 연해주産, 북한産, 서식지외 보전기관 등 반달가 슴곰 32마리의 위치추적 조사로 확인된 방사 반달가슴곰의 행동권 중심으로 조사하였다. 2. 연구방법 2005년부터 2011년 8월까지 방사곰 위치추적, 서식지 흔 적 조사를 하며 총 73점의 배설물을 수집하였다. 현장에서 수집한 배설물은 비닐팩(PE Bag)에 넣고 밀봉하여 수집일, 수집인, 장소, 고도 등을 기재 후 냉장 또는 냉동보관 하였 다. 배설물 분석은 약 3일간 배설물을 증류수에 담그고, 내 용물이 풀어지게 한 후 체(Mesh-Sieve : 체눈 크기 1.40㎜, 710㎛, 500㎛)에 걸러 식이물 파편을 잔류시킨 후 자연건조 및 건조기(Dry Oven)를 이용하여 건조시켰다. 건조된 시료 는 육안 및 실체현미경을 이용하여 동정․분석하였으며 동정이 어려운 식이물은 배설물 수거지역에서 얻을 수 있는 먹 잇감(식물의 잎, 열매, 곤충, 소형포유류 등)의 비교 표본을 채집하여 상호 비교하며 동정하였다. 종 동정이 불가능한 것은 Jacobson & Hansen(1996)에 의한 방법인 속(屬)의 개념에 포함하여 분류를 시도하였다. 결과 및 고찰 1. 분석된 반달가슴곰의 계절적 먹이 배설물 73점을 이용하여 반달가슴곰의 먹이를 분석한 결 과 섭식이 확인된 식물성 먹이는 16과 25종이었으며 동물 성 먹이는 곤충 8과 15종, 포유류 3과 4종, 조류 1과 1종, 양서류 1과 1종으로 나타났고 미동정 된 시료는 제외시켰다 (표 1.). 1) 봄(3월∼5월) 봄철 반달가슴곰 주먹이는 사초류, 신갈나무, 졸참나무, 조릿대, 산뽕나무, 소나무 등 열매와 어린 잎, 눈(bud), 꽃 등을 섭식하여 식이물의 대부분이 섬유질과 꽃받침 조각 잔해, 암술 머리 등으로 구성되어 있었다. 포유류는 멧돼지 털, 소량의 오소리, 쥐과 털 등 포유류도 섭식하였으며, 곤충 류는 딱정벌레목, 벌목을 섭식하였고, 밤과 다래는 전년도 것을 섭식한 것으로 나타났다. 2) 여름(6월∼8월) 여름철 주먹이는 식물성 먹이는 뽕나무류, 벚나무류 등의 열매와 칡, 고광나무 등의 잎을 섭식하였으며, 늦여름에는 조릿대 잎, 다래 등을 섭식하는 것으로 나타났다. 곤충류는 딱정벌레과, 꿀벌과, 개미과를 섭식하였고, 포유류는 멧돼 지 어린개체의 다량의 털과 뼈와 소량의 족제비 털이 나타 났고, 조류는 알껍데기 및 깃털, 양서류는 개구리 뼈가 나타 났다. 3) 가을(9월∼11월) 겨울철 주먹이는 신갈나무, 졸참나무 등 참나무속의 열매 와 밤 등을 섭식하였다. 그 외 식물성 먹이로는 다래, 층층나 무, 감나무 등의 열매, 구상나무, 비목나무, 다래, 조릿대, 칡, 소나무 등의 잎을 섭식하였다. 동물성 먹이는 딱정벌레 목, 꿀벌과 등 곤충을 섭식하였으며 일부 배설물 중 소량의 멧돼지털이 분석되었다. 4) 겨울(12∼2월) 겨울철의 반달가슴곰의 주요 먹이는 참나무속 열매였으 며, 다래, 고욤나무 열매, 진달래, 구상나무 잎 등을 섭식한 것으로 나타났고, 층층나무, 때죽나무, 소나무, 참나무속, 잣 나무, 조릿대 등의 거친 잎을 섭식하여 거의 소화되지 않은 채 다량의 곰털과 함께 배설되는 형태를 보였다. 포유류는 다량의 멧돼지털이 나타났고, 곤충류는 딱정벌레목, 벌목, 집게벌레목을 섭식한 것으로 나타났으며, 조류는 깃털과 다 리가 나타났다. 반달가슴곰은 잡식성이지만 주로 식물의 열매와 잎을 먹 는다. 인도 Dachigam 국립공원에 서식하는 반달가슴곰의 배설물 분석 결과 5~10월 기간 동안 반달가슴곰의 주요먹 이 22종류를 보고한 바에 따르면, 먹이의 중량비율이 식물 잎이 22% 이상, 과실 72%, 동물성 물질이 2%에 이른다고 한다. 또한, 6~7월 기간 중 반달가슴곰의 먹이 중에는 주요 과실은 양벚나무(Prunus avium)와 뽕나무(Morus alba)이 었으며, 9~10월 기간 중 주요 먹이는 English Oak(Quercus robur)1)와 호두나무(Juglans regia)로 보고하였다(Manjrekar, 1989). 10월 달 동안 Dachigam 국립공원에 서식하는 반달 가슴곰의 배설물을 이용하여 반달가슴곰이 섭식한 주요 먹 이 비율을 분석한 결과 도토리(12%), 호두(33%), 팽나무류 열매(40%)로 나타났다(Schaller, 1969). 중국에 서식하는 반달가슴곰은 초여름에는 식물 잎을 주로 먹다가 차차 육질 로 된 과실을 먹으며 동면 전에는 고열량의 과실을 먹는다 고 한다(Schaller et al., 1989). 또한, 일본 반달가슴곰과 Yamazakura2)(Prunus jamasakura) 열매와의 관계를 연구 한 결과 일본 반달가슴곰은 Yamazakura 열매의 결실이 가 장 좋고, 열매가 크며 영양상태가 좋을 경우 열매를 먹는다 고 한다(Koike et al. 2005). 태평양연안과 일본 삼림지대에 서식하는 반달가슴곰에게 그 해 생산된 견과양은 암컷 반달 가슴곰의 새끼출산에 영향을 주는 것으로 확인되었으며 특 히 물참나무(Quercus mongolica var. crispula) 도토리가 태 평양연안에 서식하는 반달가슴곰의 주요 먹이로 밝혀졌다. 하지만 암곰의 새끼출산에 영향을 주는 주요 먹이는 태평양 과 일본 연안 식생 형태에 따라 다르다고 보고되었다 (Hashimoto et al. 2005). 결과적으로 반달가슴곰은 주요식물의 분포와 밀도에 의존하여 이동한다. 방사 반달가슴곰의 경우 배설물 73점을 분석한 결과 반 달가슴곰의 먹이는 총 46종으로 나타났으며, 반달가슴곰의 식이물 패턴은 외국선행연구와 같이 비슷한 결과가 나타났 다. 주요 먹이는 조릿대, 신갈나무, 벚나무류, 산뽕나무 등 식물의 잎, 열매, 꽃, 줄기 등 식물성 먹이가 큰 부피를 차지 하고 있었다. 곤충류의 경우 딱정벌레목, 벌목, 집게벌레목 등 다양하 게 섭식하였으며, 식물성먹이 다음으로 높은 식이물 부피를 차지하고 있었으며, 어떤 배설물은 개미류가 배설물의 부피 1/3이상을 차지하고 있었는데, 이는 반달가슴곰이 토양속 이나, 썩은 나무줄기를 파서 개미 성충, 유충 등을 섭식한 것으로 추정된다. 포유류는 그 다음으로 많은 식이물 부피를 차지하고 있었 으며, 5년 이상 성체가 된 반달가슴곰 배설물 경우에는 분변 자체가 멧돼지 성체 털, 발톱, 뼈로 구성 되어 있었고, 다른 배설물은 멧돼지 새끼 개체를 섭식하여 다수의 뼈와 발톱, 털이 발견되기도 하였다. 이는 반달가슴곰과 멧돼지와의 향 후 먹이사슬관계를 추정할 수 있는 중요한 자료라고 판단된 다. 또한 오소리, 족제비, 멧돼지의 소량의 털은 이들 사체의 일부분을 반달가슴곰이 섭식하거나 땅에 떨어진 도토리 등 다른 먹이들을 먹는 과정 중에 함께 먹은 것으로 추정되어 진다. 그 외 조류, 양서류는 배설물의 미미한 부피를 차지하 고 있었다. 현재 외국 선행 연구와 비교하면 방사반달가슴곰의 배설 물의 시료가 부족하여 정확한 반달가슴곰의 식이습성 분석 과 서식지 이용에 대한 정보 확보는 한계가 있었다. 이를 파악하기 위해서는 반달가슴곰 배설물을 주기적으로 상당 량 채집하여 계절별, 지역별, 고도별, 개체별 분석과 서식지 환경 조사가 동시에 이루어져야 하며, 특히, 반달가슴곰의 먹이가 되는 식물, 동물 등에 대한 장기적인 모니터링을 한 다면 지리산국립공원의 서식지 평가와 반달가슴곰 개체군 에 대한 보다 정확한 평가를 할 수 있을 것이라고 판단된다. 인용문헌 원병휘. 1967. 한국동식물도감 제7권 동물편(포유류). 문교부 Hashimoto Y, Kurosaki T, Abe T, Miguchi H, Miyashita T and Takatsuki. 2005. Effects of autumn food availability on reproduction by female Asiatic black bears(Abstract). 16th IBA Conference Jacobson, L. and H. M. Hansen. 1996. Analysis of otter(Lutra lutra) spraints; part 1: Comparison of methods to estimate prey proportions; part 2: Estimation of methods of the size of prey fish. J. Zool. Lond. 238: 167-180 Koike S., Kasai S., Tokita N., Yamazaki K., and Furubayashi K. 2005. Relationship between phenology of Prunus jamasakura fruits and Asiatic black bear, Ursus thibetanus, as seed disperser. 16th IBA p. 92 (Abstract) Manjrekar, N. 1989. Feeding Ecology of the Himalayan Black bear (Selenarctos thibetanus Cuvier) in Dachigam National Park. M. Sc., Thesis. Saurashtra University, Rajkot Schaller, G. B. 1969. Food habits of the Himalayan black bear(Selenarctos thibetanus) in Dachigam Sanctuary, Kashmir. Journal of Bombay National History Society. 66: 156-159 Schaller, G. B. 1989. The feeding ecology of giant pandas and Asiatic black bears in the Tangjiahe Reserve, China. Carnivore Behaviour, Ecology and Evolution. Chapman & Hall, London, UK. pp. 212-241
누에 배설물에서 ethanol추출한 녹색색소의 몇가지 특성을 검토한 결과, 본 색소는 흡수극대가 415nm와 657nm인 2개의 peak를 확인할 수 있었다. 광선의 존재 하에서는 안정하지 못했으나 Al-foil, 녹색 및 청색 셀로판 포장에 의해서는 우수한 안정성을 나타내어 이들 포장재의 광선 차단효과가 높은 것을 알 수 있었다. 70℃에서 20일까지도 안정성이 유지되었으며 Na^+, K^+, Ca^2+, Mg^2+, Zn2+에 의해서도 안정성이 유지되었다. 5.0% 농도까지의 acetic acid에서도 안정성이 유지되었으나, lactic acid, citric acid. trartaric acid의 차례로 농도가 증가할수록 안정성에 커다란 저해를 받은 것으로 나타났다. 또한 TLC결과 8종의 색소성분으로 구성되어 있었으며 주색소는 F-1, F-2 및 F-3의 3종으로 나타났다. 이들중 F-1과 F-2는 녹색을 나타내었으며 F-3는 황색을 나타내었다.
The extensive construction works of container terminals progressed since 2006 was converted to small scaled construction works or reclaiming works since 2012 in Busan New Port area. To investigate changes in activity of otters with the change of construction work scales, the linear densities of spraints at 15 localities of 5 areas (I-V) near the Busan New Port construction areas were surveyed during the period from 2012 to 2016. As the results, the average linear density of spraints has a tendency to increase since 2014. That is, the linear densities of spraints have increased at the area II and IV where the reclaiming works have been progressed, although have decreased or unchanged in the areas Ⅰ, Ⅱ and Ⅴ where small scaled construction works have been progressed. Based on the fact that there were habitats at the Honamdo in the area II and the Yeondo in the area IV, otters seemed to restore their activities around the habitats as the center regardless of the reclaiming works.
고씨동굴 내에 퇴적되어 있는 박쥐배설물을 대상으로 박쥐배설물 퇴적층에 생성된 인산염 및 황산염광물상들의 동정과 광물학적 특성연구를 통해 이들 광물상들의 지화학적 생성환경을 규명하고자 하였다. 박쥐배설물 내 및 하부에 침전된 물질들은 대부분 인산염 및 황산염광물로 확인되었다. 인산염광물로는 francoanellite, taranakite, ardealite, brushite, monetite가 관찰되었으며, 황산염광물로는 석고와 중정석이 관찰되었다. 인산염 광물은 하부로 갈수록 상대적으로 taranakite → francoanellite → ardealite → brushite → monetite의 변화양상을 보이는 반면 황산염광물 석고는 단면 전반에 걸쳐 확인되며, 특히 침전물 층 상부에 농집되어 나타난다. 중정석은 박쥐배설물 내에 소량 산재되어 나타난다. 인산염광물들의 침전과 이들의 수직적 광물상 변화양상은 박쥐배설물로부터 이들이 생성된 지화학적 조건이 산성환경이며, 하부로 갈수록 수분함량이 낮아지는 상대적인 건조한 환경이었음을 지시한다.