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야생동물 유전자원 시료 채취 및 보존

제2절 보전유전학이란?
 보전유전학은 유전학을 멸종위기에 처한 야생동식물의 보전에 응용하는 방법을 연구하는 새로운 학문 분야이다. 보전유전학의 연구에 가장 필수적인 것이 유전적 샘플이다. 연구대상 자체가 희귀하고 멸종위기에 처해 있기 때문에 샘플 수집은 대단히 지난한 일일 수 있다. 보전유전학이 야생동물의 보전에 기여할 수 있는 분야에는 다음과 같은 것들이 있다.
1. 정확한 계통분류가 가능
 야생동물을 보전하려면 그 종의 특성을 제대로 알아야 한다. 즉, 그 종의 생태학적 특징이 무엇이며, 어떻게 번식하며, 어떠한 서식조건이 필요하며, 어떠한 질병에 약한지 등의 지식이 있어야 보전을 위한 대책을 세울 수 있다는 것이다. 그런데 특정종에 대한 이러한 생물학적 이해를 얻기 위하여는 먼저 연관된 종들 및 인근 지역의 아종과의 관계가 정립되어야 한다. 예를 들어 한국의 사회와 문화를 이해하기 위하여는 한국 뿐 아니라 중국, 일본, 몽고, 러시아 등 한국과 관련이 있는 동아시아 국가들과의 역사적 관계, 문화교류에 대한 배경지식이 있어야 하며, 나아가 아시아 전체와 세계 속에서 한국을 연구하여야만 한국에 대한 올바른 이해가 가능한 것과 같은 이치이다. 어떤 개인을 이해하기 위해서도 우리는 그 사람의 경력만 보는 것이 아니라 그 사람의 가족, 친구, 직장 등 주변사람과의 관계를 통해 한 사람을 더 잘 이해할 수 있는 것이다. 마찬가지로 어떤 멸종위기종을 보전하려면 해당종에 대한 정확한 분류학적 지식이 기본적으로 필요하다.

 또한 혈통확립은 동물원과 같은 서식지외 보전기관에 있어 가장 중요한 이슈의 하나이다. 전시 위주가 아닌 보전을 위한 동물원은 장래에 다시 그 동물들을 자연으로 복귀시킬 장기적 비전을 가지고 번식을 시켜야 하기 때문이다. 그러므로 그 기원을 모르는 동물들을 함부로 짝을 지어 번식시키지 않는다. 예를 들어 추운 지방에 살도록 진화된 시베리아호랑이와 더운 지방에 살도록 적응된 벵갈호랑이를 교미시켜 얻은 잡종은 추운 곳에서도 더운 곳에서도 살지 못하는, 보전가치가 없는 호랑이가 된다. 즉, 순수한 혈통이 유지되어야 그 동물들을 다시 자연에 복귀시키는데 문제가 없는 것이다. 정부에서 추진하고 있는 반달가슴곰 복원계획에 있어 방사될 곰들의 유전적 순수성이 문제되고 있는 것이 그 예이다. 그러므로 유전자 분석에 의하여 혈통이 확립된 개체들을 이용하여 번식을 시키고 방사도 할 수 있다
2. 개체군 유전적 다양성 측정 가능
 크게 말하자면 유전적 다양성 연구에 의하여 멸종위기 야생동물 개체군의 유전적 건강성과 근친번식의 정도를 측정할 수 있다.

 유전적 다양성이란 종 내에 존재하는 여러 다양한 유전적 형태를 말한다. 인류라는 종 안에 황인종, 백인종, 흑인종 등의 다양한 인종이 존재하고, 한국인 안에서도 그 생김새와 성격이 제각각인 다양한 개인들이 존재하는 것은 바로 이 유전적 다양성 때문이다.

 한 종이 야생에서 생존해 나가는데 있어 이 유전적 다양성은 필수적이다. 혹시 급격한 환경의 변화나 질병의 위협 속에서도 유전적 다양성 덕분에 살아남는 개체에 의하여 종이 존속되는 것이다. 그러나 동물원에서와 같이 개체군의 숫자가 제한되거나 자연에서도 어떤 개체군의 숫자가 급격히 줄어들면 필연적으로 근친번식 정도가 증가하게 되고 개체들의 유전적 구조가 서로 비슷하게 된다. 즉 유전적 다양성이 줄어드는 것이다. 이렇게 되면 근교약세 현상에 의하여 동물들의 생존 능력이 퇴화하게 된다. 바로 이러한 근친번식에 의하여 순종의 애견이 만들어지게 된다. 푸들(Poodle)이라는 견종을 만들기 위하여는 여러 대에 걸친 근친번식이 필요하며 이 때문에 순종 푸들의 모양은 모두 비슷하고 유전적 다양성은 매우 낮다. 반면에, 잡종견은 그 다음 세대에 어떤 개가 나올지 예측이 힘들 정도로 유전적 다양성이 풍부하다. 그러므로 잡종견일수록 병치레도 별로 없고 새끼도 많이 낳으며 수명도 길다. 사람이 푸들을 집에서 기를 때는 유전적 다양성이 적다는 것이 큰 문제가 안되지만, 푸들이 야생에서 살아갈 능력은 없다. 즉 유전적 다양성이 적어진다는 것은 동물들이 자연상태에서 생존해 나갈 능력이 떨어진다는 것을 의미한다.

 그러므로 멸종위기에 처한 개체군의 유전적 다양성 정도를 측정하고 다른 건강한 상태의 개체군과 비교하면 이들이 유전적으로 얼마나 건강한가를 알 수 있다. 즉 개체군의 근친번식의 정도, 다른 개체군과의 교류 정도, 개체군의 생존능력 등에 관한 중요한 정보를 얻을 수 있어서 어느 개체군이 건강한지, 어느 개체군이 위협에 처해 있는지를 알 수 있고 이에 대한 대책을 세울 수 있는 것이다.
3. 생태 연구
 보전유전학 연구는 멸종위기종의 생태적 연구에도 중요한 도움을 줄 수 있다. 이것은 최근 유전자검사법의 발달에 의하여 아주 적은 양의 DNA도 중합효소연쇄반응(PCR)이라고 하는 기술을 이용하여 증폭 후 분석하는 것이 가능하게 되었고, 또 Microsatellite이라고 하는 표지유전자를 이용하면 개체간의 구별도 가능하기 때문이다. 이것은 사람에서 유전자감식에 의한 친자감별이나 개인식별을 범죄수사와 시신확인 등에 응용하는 것과 같은 원리이다. 예를 들어 미국의 세계무역센터 붕괴 시 훼손된 시신에서 추출한 DNA와 피해자의 면도기에 남아있는 미량의 유전자를 비교하여 시신의 신원을 확인하는 것도 똑같은 원리를 응용한 것이다. 또한 반달가슴곰의 분변이나 털 등에서도 유전자를 추출하여 증폭하여 각 개체를 구별하는 것이 가능할 수 있다. 그러므로 한 지역에서 분변이나 털을 광범위하게 수집하여 분석한다면 그 지역의 개체군의 크기, 성별, 서식범위, 개체군 내 구성원들의 혈연관계, 사회적 구조, 유전적 다양성 정도 등 보전대책을 세우는데 필수적인 정보를 얻을 수 있다.
4. 서식지외 보전의 번식계획 수립에 이용
 서식지외 보전을 위하여 멸종위기종을 동물원이나 증식센터에서 번식을 시킬 때 가장 문제가 되는 것은 그 수가 적음으로 인한 근친번식이다. 이것은 필연적으로 유전적 다양성을 감소시키게 되므로 나중에 방사하더라도 생존능력이 떨어지게 된다. 그러므로 동물원에서는 유전적 다양성을 최대한 보전하는 방법으로 번식계획을 세워야 한다. 이를 위하여는 번식되는 모든 개체의 정확한 가계도를 작성하고 이에 근거하여 근교계수(Inbreeding coefficient; 근친사이의 정도를 나타내는 계수 1에 가까울수록 근친의 정도가 높다)를 계산하여 그 계수가 낮은 방향으로 번식계획을 수립하여야 한다. 그러나 여러 개체로 구성되어 있는 야외방사 집단의 경우에 친자확인이 어려워 정확한 가계도 작성이 불가능하거나 어려울 수 있다. 또, 많은 경우, 동물원의 혈통등록이 사육사의 실수나 고의에 의하여 부정확하게 기록된다. 이 때 유전학적 분석에 의하여 근연관계와 가계도를 정확하게 작성할 수 있다. 증식장 내 개체들 사이에 혈연관계가 정확히 파악되면 이들의 사회구조와 번식구조, 개체군 내 역학관계를 알 수 있어 효과적인 증식계획을 세울 수 있다.

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출처 : 천연기념물(야생동물)의 구조, 치료 관리안내서
(저자 : 김영준외 3인)
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