해외 생물자원확보사업-미국(1차년도)

국문 초록 (Abstract)

생물다양성 연구 측면에서 미국은 가장 좋은 인프라와 자원을 가지고 있으며, 우리나라 생물상 특성규명연구에 필요한 다양한 자원이 분포한다. 나고야의정서 미가입국으로 우리나라 자생생물과 유연관계가 높은 생물의 수가 많은 미국을 대상으로 생물표본 확보를 수행, 분류군별(관속식물, 곤충, 무척추동물) 생물다양성이 높은 지역을 선정하여 생물다양성을 조사하고, 표본 및 DNA 조직 시료 확보하였다.
각 분야별 목표치로 설정한 생물자원의 수는 식물 1,200점, 곤충 1,000점, 무척추동물 800점 이었다. 모두 표본 1점, DNA 추출용 시료 1점씩이 부합되도록 목표치를 설정하였다. 또한, 각 주 (State)별로 같은 종에 대하여 3개체 이상은 확보하지 않도록 하여 유전적 다양성을 높이도록 설계하였다. 또한, 전략표본으로 외래종 붉은불개미 10개체군 300개체, 미국가제 5개체군 150개체 이상도 확보계획을 수립하였다.
식물의 경우 본 과제가 미국생물다양성 확보인 점을 고려하여, 종 다양성을 높일 수 있도록 식생이 겹치지 않는 남부의 텍사스주와 북동부의 뉴잉글랜드 6개주에서 집중적인 채집을 수행하였다. 이를 통하여 총 807종 1,262점의 표본과 DNA시료를 확보하였다. 무척추동물의 경우, 콜로라도주, 오리건주, 캘리포니아주, 워싱턴주 등 주로 미국 서부지역 13개 지점을 대상으로 채집하였다. 콜로라도주의 경우 담수 및 토양무척추동물을, 오리건주, 캘리포니아주, 워싱턴주에서는 해안 무척추동물을 주로 채집하였다. 그 결과 총 133종 820점의 표본 및 DNA 추출용 시료를 확보하여 모두 액침표본으로 제작하였다. 곤충의 경우, 오리건주를 주요 대상지역으로 하여, 다양한 채집지멍에서 나비목, 파리목, 벌목, 딱정벌레목을 채집하여 건조표본으로 제작하였으며, 벌목의 개미류, 다듬이벌레류 등은 액침표본으로 제작하였다. 여러 곤충 분류군이 많아 정확한 종 동정에 어려움이 있어, 현지 전문가들과 함께 최대한 정확하게 동정하도록 하였다. 그 결과로 총 421종 1,056점의 표본 및 DNA 시료를 확보하였다. 붉은불개미의 경우 미국에서 붉은불개미의 확산 및 자생 개미들과의 서식지 경쟁, 생물학적 방제 등에 대해 오랜 기간 추적 연구를 수행하고 있는 텍사스주립대학의 개미연구소 (Bracknidge field station)을 방문하였다. 이 연구소가 미국 각지에서 확보하여 특성 평가를 하고, 유지하는 개체군들 중에서 추천하는 개체군 10개, 각 개체군별 30마리 이상의 붉은불개미를 확보하여 납품하였다. 이는 국내에 유입된 붉은불개미의 유전적, 형태적, 생태적 특성을 비교 평가하는 데 활용할 수 있는 유용한 시료이다. 미국가재의 경우 루이지애나주, 일리노이주, 미시간주, 워싱턴주 등의 지역에서 8개체군, 151개체를 확보하여 개체별로 독립된 병에 액침표본으로 제작하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 조사배경 및 목적 1
• 1) 조사의 배경 및 목적 1
• 2) 사업의 목표 2
• 2. 관속식물분야 3
• 1) 조사목표 4
• 2) 조사방법 4
• 가. 채집 및 샘플처리 4
• 나. 표본동정 4
• 다. 표본제작 5
• 3) 조사지역의 개황 및 조사일정 6
• 가. 텍사스지역 6
• 나. 뉴잉글랜드지역 8
• 다. 조사일정 11
• 4) 조사결과 11
• 가. 채집결과 12
• (1) 텍사스 지역 조사 결과 12
• (2) 뉴잉글랜드 지역 조사 결과 12
• 나. 표본 동정 결과 12
• 다. 표본 등록 결과 13
• (1) 텍사스 지역 채집 목록 13
• (2) 뉴잉글랜드 지역 채집 목록 47
• 라. 주요생물종 설명 및 확보된 사진자료 73
• (1) 텍사스지역 73
• 가) 주요 생물 종의 사진 73
• a) 국화과(Asteraceae) 식물 73
• b) 콩과(Fabaceae) 식물 74
• c) 바늘꽃과(Onagraceae) 식물 75
• d) 아욱과(Malvaceae) 식물 76
• e) 텍사스 중부지역의 우점 관목 및 목본 식물 77
• f) 텍사스 동부지역의 해안 사구 식물 78
• g) 텍사스 원산의 우리나라 원예식물 79
• h) 붓꽃과(Iridaceae) 식물 80
• i) 수선화과(Amarylidaceae) 식물 81
• 나) 현지 작업 사진 87
• (2) 뉴잉글랜드지역 88
• 가) 주요 식물 종 사진 88
• a) 협죽도과의 개정향풀속(Apocynum, Apocynaceae) 식물 88
• b) 소귀나무과(Myricaceae) 식물들 89
• c) 바늘꽃과의 Chamaenerion angustifolium(Onagraceae) 90
• d) 인동과의 섬괴불나무 (Lonicera morrowii, Caprifoliaceae) 91
• e) 진달래과의 Chimaphila maculata (Ericaceae) 92
• f) 파리풀과의 Phryma leptostachya (Phrymaceae) 93
• g) 자작나무과의 Corylus (Betulaceae) 94
• h) 열당과의 Melampyrum lineare (Orobanchaceae) 95
• i) 인동과의 Diervilla (Caprifoliaceae) 96
• j) 진달래과의 Monotropa hypopitys 및 M. uniflora (Ericaceae) 97
• k) 꼭두서니과의 Cephalanthus (Rubiaceae) 98
• 나) 뉴잉글랜드 지역 현지 작업 사진 102
• 5) 현지 연구자와의 서신 103
• 3. 곤충 분야 107
• 1) 조사목표 107
• 2) 조사방법 107
• 가. 채집 107
• (1) 곤충 107
• (2) 붉은불개미 108
• 나. 샘플처리 109
• (1) 곤충 109
• (2) 붉은불개미 109
• 다. 표본동정 110
• 라. 표본제작 111
• (1) 곤충 건조표본 112
• (2) 곤충 액침표본 112
• (3) 붉은불개미 113
• 3) 조사지역의 개황 및 조사일정 113
• 가. 오리건지역 113
• 나. 조사일정 114
• (1) 일정별 전문가 활용 내용 114
• 가) Dr. Jeff Miller 114
• 나) Dr. Paul Hammond 114
• 다) Mr. Dana Ross 114
• 다. 텍사스지역 115
• 4) 조사결과 115
• 가. 채집결과 115
• (1) 곤충 115
• (2) 붉은불개미 116
• 나. 표본 동정 결과 116
• 다. 표본 등록 결과 117
• 라. 주요생물종 사진자료 163
• 5) 현지 연구자와의 서신 164
• 4. 무척추동물 분야 169
• 1) 조사목표 169
• 2) 조사방법 169
• 가. 채집 169
• (1) 무척추동물 169
• (2) 미국가재 175
• 나. 표본동정 176
• 다. 샘플처리 178
• 라. 표본제작 178
• (1) 무척추동물 178
• (2) 미국가재 179
• 3) 조사지역의 개황 및 조사일정 179
• 가. 무척추동물 179
• (1) 콜로라도(Colorado) 지역 179
• (2) 미국 북서태평양 지역[오리건(Oregon), 캘리포니아(California), 워싱턴(Washington)주] 182
• 나. 미국가재 184
• 다. 조사일정 186
• 4) 조사결과 186
• 가. 채집결과 186
• (1) 무척추동물 186
• (2) 미국가재 186
• 라. 표본 동정 결과 188
• 마. 종 등록 결과 188
• 바. 표본 등록 결과 190
• 사. 주요생물종 설명 및 확보된 사진자료 225
• (1) 종 동정이 된 무척추동물 종 사진자료 229
• (2) 종 동정이 되지 않은 무척추동물 종 사진자료 234
• 5) 미국 반출 신고서 237
• 6) 현지 연구자와의 서신 239
• 5. 고찰 및 제언 245