본 논문은 가상현실 기술을 이용하여 개구리에 관한 내용을 보다 실감 있게 학습할 수 있도록 제작된 개구리 학습 교육용 소프트웨어이다. 개구리 학습시스템은 생명의 존엄성과 자연보호측면 그리고 생물 혹은 과학기술과정과 연계해서 개구리 이야기, 개구리 겉모양, 개구리 생활, 개구리 특징, 개구리의 내부구조관찰, 한국의 개구리, 형성평가문제, 학습목표 8가지로 구성되어 있다. 특히 개구리 내부구조 관찰은 초 중 고 학생들의 필수 학습과정으로 되어 있으나 학생들은 해부에 대한 혐오감과 거부감 등이 그대로 한해 수만$\sim$십여만 마리의 개구리해부는 자연보호 환경차원에서 개구리의 몰락을 가져올 수가 있어서 가상적 해부가 필요하다 하겠다. 본 논문은 이러한 점을 착안하여 가상적으로 개구리를 해부하지 않고도 가르칠 수 있고 생명의 존엄성에 대해 부정적인 전통적 해부실험 대신 가상적으로 해부할 수 있는 시스템을 제안하고 구현하였다.
개구리는 동물학실험, 의학연구, 식료품으로 많이 이용되는 동물이다. 의학연구와 식용으로 가장 적당한 Rana catesbejana Shaw(황소개구리)를 우리나라에 정착시키기에 앞서 우리나라에 서식하는 개구리의 종류 서식환경 및 분포관계를 조사연구하였다. 1913년 이래 우리나라산 개구리를 재료로 구미, 일본, 우리나라학자들이 연구발표한 10편의 논문과 저자가 과거 3년간$(1968 \\sim 1970)$에 채집한 1,883개체 표본을 同定한 결과 旣知種은 모두 10種이었다.
Cellulose acetate strip 전기영동법으로 한국산 개구리목 동물 6종에서 각 장기별로 LDH 와 MDH isozyme을 조사하였다. LDH isozyme은 포유류와 조류의 그것과는 달리 뇌와 골격근의 isozyme형이 유사한 것이 특징이다. 과에 따른 LDH isozyme의 특징은, 무당개구리는 5개의 isozyme이 모두 나타났으며 두꺼비과의 물두꺼비는 5개의 isozyme이 나타났으나 무당개구리에 비하여 이동속도가 빠르고, isozyme사이의 간격이 조밀하다. 개구리과의 개구리, 금개구리, 옴개구리 및 산개구리에서는 2개 내지 4개의 isozyme만이 나타났다. 개구리목의 LDH 와 MDH isozyme은 종에 따른 특징을 잘 나타내고 있으며, 과 사이의 특징도 아울러 살필 수 있다.
cellulose acetate 전기영동법으로 한국산 개구리목의 동물 6종에서 LDH 와 MDH isozyme을 조사하였다. 개구리목의 MDH 와 LDH isozyme은 종에 따른 특징을 잘 나타내고 있었으며 포유류나 조류와는 다름을 알 수 있었다. 참개구리와 금개구리에서는 LDH 나 MDH 모두 두개의 isozyme으로 구성되어 있었고, 이두 isozyme의 pattern 역시 거의 같다고 볼 수 있었다. 산개구리 전뇌의 LDH isozyme 역시 두개의 isozyme만을 보였으나 그 pattern은 참개구리나 금개구리와 근본적으로 달랐다. 두꺼비와 무당개구리는 다섯개의 LDH isozyme을 가지고 있으나 그 pattern은 전혀 달랐다. 한편 옴개구리에서는 세개의 LDH isozyme을 볼 수 있었다. 모든 시험동물에서 두개의 MDH isozyme을 발견 할 수 있었는데 참개구리의 후엽과 소뇌 및 연수혼합 물에서는 단 하나의 MDH isozyme만이 검출되었다.
<개구리 중사 케로로>는 카도가와 쇼텐의 '소년에이스'에 연재중인 요시자키 미네의 만화를 원작으로 제작된 작품으로 감독은 <행복한 세상의 족제비>로 국내에도 잘 알려진 야마모토 유스케 감독이다. 저 연령층부터 청소년층 시청자까지 폭 넓은 사랑을 받고 있는 유쾌한 코미디 애니메이션인 이 작품은 2004년 도쿄TV에서 방영된 후 그 인기에 힘입어 2기까지 제작되어 현재 50여편이 제작완료 된 상태이다. 국내에서도 투니버스에서 지낸해 9월 중순부터 방영해 큰 인기를 모은 바 있다. 더욱이 귀엽고 깜직한 캐릭터와 재미잇는 스토리로 일본은 물론 국내에서도 많은 팬을 거느리고 있는 개구리 중사 케로로는 캐릭터 상품까지 큰 호평을 받고 있어 원소스멀티유즈를 실현시키고 있다.TV시리즈의 인기로 2006년 초쯤 극장판까지 나온다는 개구리 중사 케로로의 매력을 찾아본다.
1971년 5월에 시작한 Rana catesbeiana의 토착화를 위한 실험사육은 성공되었으나 야외에서는 올챙이 성장기가 1년 2개월 걸리고 개구리로 변태한 후에도 3-4년간 성장해야 생식력을 갖게 된다. 이와같이 성장속도가 느린 것은 동면기가 길어서 6개월 동안이나 성장이 중지되기 때문이므로 겨울에도 계속 성장시키기 위해서 실내사육실험을 시도했다. 올챙이는 한 어항에 10마리씩 개구리는 2-4마리씩을 사육했다. 어항의 수온은 $226\\circ C$이상, 실온은 $18^\\circ C-20^\\circ C$로 유지했다. 올챙이는 상추, 실지렁이, 삶은 시금치와 미꾸라지로 사육하였다. 실내사육에서 올챙이의 성장기는 7개월이 단축되었고 개구리는 1년 6개월에 성숙시킬 수가 있었다. 야외와 실내사육을 병행하여 종와를 생산하면 우리나라에서도 개구리 산업을 개발할 수가 있을 것으로 전망된다.
1970년 대 식용을 위한 양식을 목적으로 일본에서 도입된 황소개구리는 1990년대 초반까지 국내 하천과 호소 생태계에 큰 피해를 주었으나 최근 급속히 그 개체수가 줄어든 것으로 추정된다. 이번 연구에서는 황소개구리의 개체군 동태에 미치는 유전적 요인을 조사하기 위하여 국내에 서식하는 황소개구리의 유전자 분석을 실시하였다. 황소개구리 출현이 많은 전라남도 5개 지역에서 지역별로 채집한 개체의 미토콘드리아 ND1/tRNA 유전자 1,215 bp의 염기 서열을 결정하고 이를 기존에 발표된 황소개구리의 염기서열과 비교, 분석한 결과 모든 개체의 1개 위치에서 염기 변화가 발견되었다. 또한 조사한 개체 일부에서 유전자 염기 서열의 6개 위치에서의 변이가 발견되었으나 이는 1,215bp에서 극히 일부분이 변화된 것으로 유전적 변이가 일어 났다고 판단하기 어렵다. Kimura-2-parameter distance 분석에서 국내 서식 황소개구리는 $98.7%\sim100%$의 높은 유사도를 보여 종내 유전적 거리의 차이가 거의 없었으며 유전적으로 유사한 개체들이 cluster를 형성하는 Neighbor-Joining 분석 결과에서 원산지 황소개구리가 국내 서식 황소개구리의 일부와 함께 같은 cluster에 속하므로 원산지와 국내 서식 황소개구리는 유전적 차이가 적은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들로부터 국내에 서식하는 황소개구리는 종내 유전적 유사도가 매우 높으며 국내에 도입된 후 지역 특이적으로 유전적 분화가 거의 일어나지 않은 것을 알 수 있다.
미나리아재비속(Ranunculus)의 털개구리미나리(R. cantonienesis)의 분자계통학적 유연관계를 조사하고 잡종화 가설을 추정하기 위하여, 군외군을 포함한 8분류군의 25개 DNA재료를 대상으로 핵 DNA와 엽록체 DNA의 염기서열을 분석하였다. 털개구리미나리와 근연종에 대하여 maximum parsimony와 maximum likelihood방법으로 분석한 핵 DNA의 ITS 계통수와 psbA-trnH, rps16, trnL 유전자 구간의 염기서열을 조합한 엽록체 DNA 계통수에서, 털개구리미나리는 젓가락나물과 가장 가깝고, 개구리미나리, 왜젓가락나물 순으로 유연관계를 나타내었다. 이러한 분자계통학적 유연관계는 털개구리미나리가 왜젓가락나물과 가장 가깝다는 기존의 외부형태학적 보고와 일치하지 않았다. 염기서열 분석에서 털개구리미나라는 조사된 분류군 중 유일하게 다형성을 나타냄으로서, 염색체수와 핵형에 의하여 보고된 털개구리미나라의 다형성을 지지하였다. 털개구리미나리는 ITS 에서 젓가락나물과 왜젓가락나물의 표지 유전자를 공유하고, 엽록체 DNA에서 왜젓가락나물의 표지 유전자를 공유하였다. 이 결과는 염색체수와 핵형에 의하여 제시되었던 털개구리미나리가 젓가락나물과 왜젓가락나물의 잡종화에 의하여 종분화되었다는 가설을 지지하였으며, 왜젓가락나물이 모계이며, 젓가락나물이 부계로 추정된다.
개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 수련, 부들 등 5종의 식물을 대상으로 카드뮴 $(Cd^{2+})$의 농도를 달리하여 처리한 후 시간별로 식물의 광합성효율을 분석하였다. 그 결과, 개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 부들 등 4종은 카드뮴에 민감한 것으로 조사되었고, 수련은 다른 식물종에 비해 덜 민감한 것으로 나타났다. O-J-I-P 곡선의 패턴을 살펴보면, 종에 따라 다소의 차이는 있으나 개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 부들 등 4종의 식물은 카드뮴 농도가 증가할 수록 J, I, P값이 크게 감소하는 것을 볼 수 있었다. 특히 P-단계의 감소는 개구리밥에서 현저하게 나타나 다른 3종 보다 카드뮴에 민감한 것으로 보인다. 광계II의 광합성효율(Fv/Fm) 변화양상을 보면, 개구리밥과 생이가래는 카드뮴 농도가 50uM 이상에서는 배양 1일부터 Fv/Fm값이 급격하게 감소하였으며, 은행이끼와 부들은 3일 이후부터 50uM 이상의 카드뮴 농도하에서 Fv/Fm값이 감소하였다. 수련은 큰 변화를 보이지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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