농약류 3종의 독성평가를 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 국내에 서식 중인 두꺼비(Bufo gargarizans)의 배아를 배양하면서 Benomyl(살균제), Carbofuran(살충제), Thiobencarb(제초제)의 영향을 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였다. Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 teratogenic concentration(EC50)은 각각 1.03, 8.74, 4.98㎎/ℓ 을 나타내어 Benomyl이 기형 유발에 가장 민감하게 반응하였으며, embryo lethal concentrations(LC50)은 7.26, 560.72, 16.87㎎/ℓ 을 나타내어 Benomyl이 가장 낮은 농도에서 배아가 치사되는 것으로 나타났다. Teratogenic index (TI=LC50/EC50)는 Benomyl 7.05, Carbofuran 64.16, Thiobencarb 3.39를 나타내어 TI값이 모두 기형유발물질로 판단되는 기준인 1.5이상으로 시험에 사용된 농약류 3종은 최기형성 물질로 판단된다. Carbofuran이 가장 강력한 최기형성물질로 작용함을 알 수 있었으며, 농약류가 두꺼비 및 양서류의 배아 발달에 미치는 영향과 그 작용기작을 규명하기 위해서는 보다 구체적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

국내에 서식하는 두꺼비의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 두꺼비(Bufo gargarizans)의 배아를 배양하면서 Zn과 Benomyl의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Zn과 Benomyl의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율 과 기형율은 증가하였으며 Zn과 Benomyl의 teratogenic concentration(EC50)은 각각 2.3, 1.0㎎/ℓ을 나타내었고 embryo lethal concentrations(LC50)은 10.3, 6.9㎎/ℓ을 나타내었다. Teratogenic index(TI=LC50/EC50)는 Zn의 경우 4.4, Benomyl의 경우 6.7을 나타내어 Zn과 Benomyl은 두꺼비 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 Zn과 Benomyl 모두 낮은 농도에서 두꺼비 배아발달에 민감하게 반응하였다. 이는 다량의 배아 확보가 가능하며 배양이 용이하고 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등을 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 두꺼비 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Pollution in the fresh water system in urban area has the adverse effect on the amphibians population. Restoration activity of amphibian in the urban stream has been growing in Korea as well as western country. For successful restoration water quality of urban stream should be sufficient for survival and normal development of amphibian. To monitor the biological safety of surface water in the Tancheon basin, the capital area of Korea, a 6-day exposure Bombina orientalis embryo developmental toxicity assay was examined. The toxicity of surface water of Tancheon mainstream were lower than those of tributaries of Tancheon. The survival rate of embryos negatively correlated with total dissolved solid, turbidity and electrical conductivity whereas the developmental abnormality and growth retardation of embryos was positively correlated with total dissolved solid, turbidity and electrical conductivity. An amphibian developmental toxicity assay would be helpful for the selection of point for construction of habitat and reintroduction of amphibian in interrupted urban stream.

In order to determine the ovarian cycle of Asian Toad, Bufo gargarizans, the developmental stage based on the gonadosomatic index (GSI), size of follicle oocytes in ovary and vitellogenesis for adult females were investigated all around the year. The weight of ovary and GSI were the lowest from April, and all follicle oocytes exist in the pre-vitellogenic form, indicating that the vitellogenesis was suspended. The follicle oocytes in early-vitellogenic stage appeared in ovary during may when the weight of ovary and GSI start to increased, and the follicle oocytes in midvitellogenic and pre-vitellogenic stages existed during June and the weight of ovary and GSI also increased. This indicates that vitellogenesis has been carried out actively during this period. The follicle oocytes in mid-vitellogenic stage and late-vitellogenic stage when the vitellogenesis was also completed existed on September. Post-vitellogenic follicle oocytes after vitellogenesis started to appear from October and rapidly increased from December in hibernation. The full grown follicle oocytes existed during February, indicating the ovarian cycle that all follicle oocytes in ovary are developed separately, not synchronized, during the growing period of follicle oocytes and the postvitellogenic follicle oocytes are maintained the ovulation period.

본 연구는 번식기 무당개구리 수컷이 발산하는 수면파장 과 수면파장에 의한 수컷 간 경쟁을 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 강원도 치악산국립공원 북부 의 구룡계곡 내 물웅덩이를 대상으로 하였다. 물웅덩이는 계곡 본류 옆 평지지역에 인위적으로 조성한 소규모 습지로 형태는 타원형으로 장축이 3.3m, 단축이 2.3m로 면적은 6 ㎡이다. 수심은 5cm 내외로 얕고 일정하며, 바닥은 진흙으 로 덮여 있고 경계부는 높이 15cm 내외로 무당개구리가 쉽게 물로 접근할 수 있는 구조이다. 무당개구리 수면파장 촬영은 웅덩이 경계부에서 대기하 다가 무당개구리가 경계를 풀고 수면파장을 생성하면 카메 라를 이용해 행동을 촬영하였다. 카메라는 스마트폰(아이폰 6)을 이용하였고 슬로우모션 기능을 이용하여 고속으로 촬 영하였다. 촬영일시는 2015년 6월 14일이었다. 수면파장의 물리적 특성은 파장수, 파장시간, 주파수(초당 파장수)를 분 석하였다. 수면파장 동영상 분석은 초당 프레임별 이미지 판독을 통해 파장수, 시점, 종점, 사진갯수를 기록하였다. 총 분석파장 횟수는 250회이었다. 수면파장에 의한 수컷간 경쟁의 승패 분석은 수면파장 촬영 영상 중 수컷간 수면파 장 경쟁이 있는 경우 승자와 패자의 파장 특성을 분석하였 다. 승패의 결정은 인접거리의 수컷간 파장을 주고 받다가 자리를 회피하는 개체를 패자로, 남아서 영역을 지키는 개 체를 승자로 분석하였다. 또한 수컷간 파장을 주고 받다가 몸싸움으로 이어지는 경우 제압당하여 릴리즈콜을 내는 수 컷을 패자로 분석하였다. 무당개구리의 수면파장 발산 행동을 분석한 결과 물웅덩 이 내에서도 수심이 적당하여 산란이 유리한 지점을 선점한 수컷이 자리를 차지하면서 한두차례의 강한 뒷발차기 이후 지속적인 수면파장 또는 울음의 행동을 나타내었다. 영역을 차지한 수컷 주변에 다른 수컷이 접근하면 수면파장을 통한 원거리 싸움 또는 직접적인 몸싸움 등의 행동이 반복되었 다. 무당개구리 수면파장의 물리적 특성 분석 결과 수면파장 의 1회 파장수는 최소 2회에서 최대 18회, 평균 4회이었다. 1회 파장발산 시간은 최소 0.1초에서 최대 1.0초, 평균 0.28 초이었다. 초당 파장수를 나타내는 파장의 주파수는 최소 1.5Hz에서 최대 14.0Hz까, 평균 4.2Hz이었다. 수면파장에 의한 승패 분석 결과 승자와 패자가 발산한 수면파장 수는 승자가 34호, 패자가 25회이었다. 승자와 패자의 수면파장 에 대한 통계량 산출 결과 파장수는 승자가 평균 3.6회, 패 자가 평균 4.0회이었고, 파장시간은 승자가 0.26초, 패자가 0.29초이었다. 파장 주파수는 승자가 4.8회, 패자가 3.8회로 승자가 더 높게 나타났다. 승자와 패자간 수면파장 특성에 대한 독립표본 t-검정 결과 파장수와 파장발산 소요시간에 대해서는 통계적 차이가 없었고, 주파수는 승자가 패자보다 평균이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 (1) 무당개구리 수컷이 수면파 장을 발산하는 이유는 수심이 적당하여 산란에 유리한 영역 을 차지하여 암컷과의 짝짓기 성공률을 높이기 위한 것으로 판단되었다. (2) 무당개구리 수컷의 수면파장은 한번에 평 균 4회, 평균 0.28초가 소요되었고 파장의 주파수는 평균 4.2Hz이었다. (3) 무당개구리는 수면파장을 통해 수컷간 영 역다툼을 하는데 승자가 패자보다 주파수가 높은 것으로 나타나 빠르게 파장을 발산시키는 수컷이 싸움에서 이기는 것으로 나타났다.

본 연구는 무당개구리의 번식기간 중 울음기간 동안 음향 적 특성을 시간주기 및 일주기 분석을 통해 미기후 인자와 의 관계를 규명하고자 하였다. 연구대상지는 강원도 치악산 국립공원 북부지역 구룡계곡의 본류 내 화강암 상부 물웅덩 이이었다. 연구기간은 무당개구리의 번식울음이 시작되기 전인 5월 초순부터 번식울음이 끝나는 7월 말까지 약 92일 간이었다. 울음녹음은 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 이용하여 물웅덩이를 지향하도록 설치하였고 매일 24 시간 동안 실시하였다. 녹음파일 분석은 Adobe audition 프 로그램을 이용하였다. 무당개구리 번식울음의 시간주기 및 일주기 특성을 1시간을 10분 단위로 하여 1회 이상 울면 1점, 울지 않으면 0점을 부여하여 1시간동안 지속적으로 울 경우 최대 6점을 부여하였다. 미기후는 물웅덩이에 온습 도데이터 로거(Testo 174h)를 설치하여 10분 단위 온도 및 습도를 측정하였다. 이외에 시간강수량, 풍속, 습도, 전운량, 일사 및 일조 등의 기상자료는 치악산지역 상세관측자료 (AWS)를 활용하여 수집하였다. 무당개구리 울음과 기후요 인간 상관관계 규명을 위한 통계분석은 IBM SPSS Statisics(version 21)을 이용하였다. 무당개구리 울음 분석 결과, 24시간 주기에서는 조사기 간 중 일출시간(05시 10분 내외)보다 이른 04시 30분경부 터 울음이 폭발적으로 증가하여 불규칙한 경향의 울음을 나타내도 일몰시간인(19시 40분 내외)보다 이른 17시 30분 경부터 급격한 감소세를 보였으며 밤 동안에는 울음활동이 둔한 것으로 나타났다. 울음 패턴과 대상지 내 미기후적 인 자와 상관 분석한 결과, 주변 온도와 울음이 양의 상관관계 (p<0.01)를 나타내어 기온이 높아질수록 울음이 증가하는 경향을 보였으며 주변습도와 울음은 음의 상관관계 (p<0.01)로 나타났다. 전체 번식기간 일주기의 가장 큰 특징 은 초기와 후기 2번의 스파이크(spike)가 발생되며, 약 한달 동안 유지되는 중반기에는 지속적인 울음이 유지되면서 시 간의 경과에 따른 간헐적인 스파이크(spike)가 발생되는 경 향을 나타내었다. 그러나 일주기 울음빈도와 기후인자간 상 관관계를 분석한 결과, 온도(최고, 최저, 평균), 습도, 강수 량, 전운량, 일조량과의 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 이상의 내용을 종합해 보면, 무당개구리는 하루 동안 서 식처 내의 태양주기에 따른 온·습도 변화에는 규칙적인 울 음 패턴을 보였으나, 전체 번식기간 내에서는 기후인자와 상관성이 없는 울음패턴을 보여주었다. 또한 일주기에서 보 여준 울음빈도 스파이크(spike)는 기후적 인자 영향보다는 태양의 움직임에 따른 울음 사이클을 보여준 것으로 사료된 다. 즉, 무당개구리는 여름철에 장기간 번식울음을 내지만 날씨에는 비의존적인 번식 전략을 지니고 있는 것으로 판단 되었다. 본 연구는 무당개구리의 번식활동을 처음부터 끝까 지 장기간에 걸쳐 상세하게 모니터링 한 최초의 연구로 무 당개구리 번식울음의 기초자료를 제공함과 아울러, 다른 양 서류 종과의 번식전략을 비교해 볼

두꺼비(Bufo gargarizans)의 정소주기를 파악하기 위해 2012년 3월부터 2013년 2월까지 전라북도 정읍시 일대에서 채집한 수컷 성체를 대상으로 gonadosomatic index(GSI) 및 정소 내 생식세포의 변화를 연중 조사하였다. 세정관 내 정자형성은 4월부터 시작되어져 7월에 가장 활발하게 진행되었으며 이 시기에 GSI 값이 가장 컸고 세정관 단면적도 가장 넓게 나타났다. 2월부터는 정자배출 후 단계의 세정관이 출현하기 시작하여 3월에 가장 많이 존재하였고 이 시기에 제1 정원세포가 나타났으며 GSI와 세정관 단면적도 최저치를 나타내어 정자형성은 GSI 및 세정관 변화와 일치하는 잠재적 연속형으로 진행되었다. 본 결과들로 보아 두꺼비 수컷의 정소주기 중 정자형성은 4월부터 7월에 활발하게 진행되며 번식기는 2월에서 3월로 확인되었다.

두꺼비(Bufo bufo gaugauizans)는 무미목(Anura) 두꺼 비과(Bufonidae) 두꺼비속(Bufo)의 양서류로, 국내에 두 꺼비속은 두꺼비(Bufo gargarizans)와 물두꺼비(Bufo stejnegeri) 2종이 있음. 과거에 두꺼비(Bufo bufo gaugauizans) 는 전국적으로 많은 개체가 널리 분포하고 있었으 나, 급격한 산업화로 인한 서식지개발, 기후변화, 도로건 설로 인한 로드킬 등으로 인하여 지속적으로 개체수가 감소하고 있음. 특히, 본 연구지역인 동정호일대는 섬진 강과 인접하는 하류 유역에 비교적 넓은 범람원을 형성 하고 있으며, 현재는 농경지로 개간된 상태이지만 과거 에는 동정호를 비롯해 여러 개의 배후습지들이 발달한 지역임. 따라서 두꺼비를 비롯한 다양한 양서․파충류들 의 서식지 및 산란지로 이용되고 있음. 그러나 2011년 두꺼비산란지 중 한 곳인 봉대전의 하천정비 공사가 완 료됨으로 인해 두꺼비 서식지 환경이 급격하게 변화됨. 또한 2012년에는 주변산지에서 동정호 일대로 산란을 위 해 이동하던 중 지방도 1003호선에서 110여 개체가 로드 킬을 당함. 따라서 본 두꺼비서식지를 보호하고 개체군 을 안정적으로 관리하기 위한 방안을 모색하고자 2013년 3월에서 2015년 3월까지 두꺼비 서식지의 생물상, 두꺼 비의 산란 및 이동, 로드킬 현황을 조사하였다. 생물상 조사결과 식물상은 총 32목 58과 195종이 확인되었으며, 동정호지역 137종, 봉대천 64종 황버들 군락 62종, 농경 지 53종, 산림 26종의 순으로 조사됨. 식생조사결과 동정 호 수역 내부 및 전이지대는 마름, 갈대, 이삭사초, 줄, 여뀌 등이 군락을 형성하고, 동정호 사면부 및 육역으로 는 망초, 튤림, 환삼덩굴, 며느리배꼽, 돌콩, 강아지풀, 코 스모스가 군락을 형성함. 왕버들군락은 정수식물로 갈 대, 줄, 꽃창포군락, 습생식물로 이삭사초, 여뀌, 나도겨 풀 군락, 부엽식물로 노랑어리연꽃, 마름 군락, 부유식물 로 개구리밥, 좀개구리밥 군락, 침수식물로 붕어마름 군 락 등이 확인됨. 포유류는 총 2목 4과 4종이 관찰되었으 며, 법정보호종은 수달, 삵 2종이 확인됨. 조류는 총 10목 22과 32종이 관찰되었으며, 법정보호종은 황조롱이, 솔 부엉이, 소쩍새 3종이 확인됨. 양서․파충류는 양서강 총 2목 4과 9종, 파충강 총 2목 4과 5종이 관찰되었으며, 법 정보호종은 남생이, 금개구리 2종, 생태계교란야생생물 은 황소개구리 1종이 확인됨. 담수어류는 총 3목 5과 7종 이 관찰됨. 법정보호종은 출연하지 않았으며, 생태계교 란야생생물은 블루길 1종이 확인됨. 저서성대형무척추 동물은 총 4강 8목 17과 20종이 관찰되었으며, 왕버들 군락 내 수생생물의 주요 먹이원은 물벼룩류와 종자벌레 등으로 확인됨. 두꺼비의 산란 및 이동을 확인한 결과 매년 3월~4월에 왕버들 군락 내 웅덩이에서 수십만 개체 의 유생이 관찰되고 있으며, 두꺼비는 동정호일대의 남 서측 구릉성 산림과 왕버들 군락을 이동하며, 서식․산란 하는 것으로 판단됨. 한편, 지방도 1003호선 일대에서는 2012년 이후 로드킬은 확인되지 않았음.

대구의 동남부지역에 위치한 망월지에서 2007년부터 2009년 사이에 일어난 두꺼비 유생의 집단폐사에 관한 연구이다. 망월지두꺼비를 대상으로 미생물학적 조직학적 검사를 시행하여 Aeromaona hydrophila를 분리해낼 수 있었다. A. hydrophila는 수계환경에 광범위하게 분포하는 기회감염균이다. 2007년~2009년 상승된 기온변화가 망월지내의 수온을 상승시킴으로서 어패류 및 양서류의 병원성 세균인 A. hydrophila의 급속한 증식이 유발되어 두꺼비유생을 감염시켜 집단폐사로 이어진 것으로 사료된다.

본 연구는 한국산 무당개구리의 먹이 습성을 알아보기 위하여 1990년 4월부터 1992년 9월까지 한반도 내륙지방 네 지역과 제주도 여덟 지역에서 채집된 487개체를 대상으로 이루어졌다. 내륙지방과 제주도 개체군사이의 개체 당 먹이 개체 수에는 차이가 없었으며, 보통 1-3개체의 먹이를 포식하지만 제주산에서는 94개체를 먹은 개체도 있었다. 내륙산 무당개구리의 먹이의 종류는 13목, 제주산은 10목이 조사되었고, 딱정벌레류와 벌류의 포식빈도와 포식된 먹이 개체수가 높게 나타났다. 두 개체군의 종류별 포식빈도는 비슷한 양상으로 나타났지만, 포식된 각 종류별 먹이 수는 다른 양상을 보였다. 내륙산 무당개구리가 보다 다양한 종류의 먹이를 포식하며 한정된 종류를 포식하지 않는 것으로 나타났다. 한국산 무당개구리의 월별 먹이 습성은 내륙산 무당개구리는 5월부터 10월까지, 제주산에서는 4월에서 9월까지 먹이 활동을 하는 차이점을 보였다. 포식된 먹이류 중에 딱정벌레류와 벌류는 조사기간 동안 한국산 무당개구리의 두 개체군에서 고르게 분포하였다. 한국산 무당개구리가 먹이로 삼는 목의 수, 포식빈도, 한 개체당 포식된 개체수가 모두 여름철에 높게 나와 가장 활발한 먹이 활동 시기는 여름철이라고 판단된다.