본 연구는 경기도 구리시의 2개 초등학교 5, 6학년 학생을 대상으로 시력 저하 실태 및 그와 관련된 요인들을 알아보고 시력 저하 예방교육의 기초자료로 활용하고자 시도 된 연구이다. 자료의 수집은 2009년 11월 1일부터 12월 10일까지 초등학교 5학년, 6학년 학생 793명(남 417명, 여 376명)이었고 2009학년도의 시력검사자료 분석과 문헌 및 기존의 조사도구를 토대로 개발한 자가 보고식 설문지를 이용하여 조사하였다. 자료 분석은 SPSS WIN 12.0(한글판)프로그램을 이용하여 빈도, 백분율, $x^2$-test 및 로지스틱 회귀분석의 통계적 방법으로 분석하였다. 시력저하에 유의한 영향요인으로 좌측시력을 종속변수로 한 경우 중 일반특성에 따른 변수인 부모 및 형제와 자매가 안경 및 렌즈 착용하는 경우, 경제적으로 어려울수록 시력 저하 자가 많았고, 환경특성에 따른 변수인 거실 및 방안밝기가 어두울수록, 컴퓨터 사용 시 실내밝기가 어두울수록, TV의 눈높이 및 컴퓨터 모니터의 눈높이가 높을수록 시력 저하 자가 많았다. 우측시력을 종속변수로 한 경우 중 일반특성에 따른 변수인 부모가 안경 및 렌즈를 착용할수록, 형제 와 자매가 안경 및 렌즈를 착용할수록, 경제적으로 어려울수록 시력 저하 자가 많았고, 환경특성에 따른 변수인 거실 및 방안밝기가 어두울수록, 컴퓨터 사용 시 실내밝기가 어두울수록, TV의 눈높이 및 컴퓨터 모니터의 눈높이가 높을수록 시력 저하 자가 많았다. 안경 및 렌즈를 종속변수로 한 경우 중 일반특성에 따른 변수인 부모 및 형제와 자매가 안경 및 렌즈를 착용할수록, 경제적으로 어려울수록 시력 저하 자가 많았으며, 환경특성에 따른 변수인 거실 및 방안밝기의 실내밝기가 어두울수록, TV의 눈높이 및 컴퓨터 모니터의 눈높이가 높을수록 시력 저하 자가 많았다. 눈 건강상태를 종속변수로 한 경우 중 일반특성에 따른 변수인 경제적으로 어려울수록 시력 저하 자가 많았고, 건강행동특성에 따른 변수인 주관적인 건강상태가 나쁠수록, 눈 피로감이 있을수록 시력 저하 자가 많았으며 환경특성에 따른 변수인 거실 및 방안밝기의 실내 밝기가 어두울수록 시력 저하 자가 많았다. 시력저하관련 요인을 연구한 결과 학생들의 시력 저하 자가 매년 증가하고 있다는 것을 알 수 있었고, 유전적 요인에 의한 시력저하는 개인의 노력에 의하여 사전예방이 어렵지만 환경적 요인에 의한 시력저하는 노력과 관심으로 사전예방이 가능하므로 학생들의 시력건강증진을 위하여 학부모와 학교 및 전문 의료기관이 서로 연계적인 협조 하에 학생들 개개인에 맞는 효율적인 시력증진관리프로그램 개발하는 것이 필요하고, 현행학교시력검사의 정확성을 기하기 위하여 표준화된 시력검사 지침을 개발하여 사용할 필요가 있으며, 지역 및 환경적 배경이 다르다 보니 연구결과가 다르게 나타나는 경우가 있는데 객관적인 결과를 도출하기 위하여 여러 지역의 학생을 대상으로 다양하고 체계적인 연구를 해야 할 필요성이 있다고 생각한다.
왜매치 Abbottina springeri Banarescu and Nalbant의 분자계통학적 위치를 밝히기 위해 한국에 서식하는 버들매치속 2종과 모래주사속 5종의 핵 유전자인 recombination activating gene 1 (RAG1)의 염기서열을 분석하였다. RAG1 유전자 염기서열 정보에 기초한 계통수에서 배들매치 A. rivularis는 단계통군을 형성하는 왜매치, Biwia zezera 및 모래주사속 종들과 분리되었다. 이 계통 내에서 B. zezera는 왜매치와 모래주사속 5종을 구성된 단계통 그룹과 자매계통 관계를 보였다. 분자계통수 상에서 버들매치속 2종은 다계통군으로 나타났고, 이러한 결과는 골격 특징들에 근거한 이들의 계통적 관계를 밝힌 선행연구와 잘 일치하였다. 따라서 입의 피질돌기 유무와 부레의 골낭 유무와 크기 등과 같은 형태적 특징들에 근거한 버들배치속과 모래주사속의 현분류체계는 진화 역사를 잘 반영하지 못하는 것으로 여겨진다.
한국산 담수 어류인 갈겨니(Zacco temminki)는 형태적으로 동일하거나 전기영동법에 의한 s-Mdh에 2type(MM과 MS type)이 있음을 (1987)이 주장하였으며 2type간 유전적 차이 정도를 분석한 결과 자매종으로 밝힌바 있다. 본 연구에서는 상기 결과를 토대로 2type의 mtDNA를 4개 집단에서 추출하여 11가지 제한 요소로 처리한 다음 fragment양상을 비교 분석하였다. 갈겨니 mtDNA의 전 genome크기는 약 16.7Kb였으며 frabment homolgy(F)에서 MS type 간 F값은 0.464,MM type간 F값은 0.762로 높은 값을 나타냈다. 또한 MM과 MS 이형간 평균 F값은 0.312(0.258-0.345범위)로 동형간보다 낮은 유사성을 나타내고 있다. 집단 또는 type간 nucleotide sequence divergence(p)를 산출한 결과 MS type 간의 P=0.128에 비해 동형간의 P값은 0.045로 매우 낮은 mtDNA sequece 변이를 나타내었다. 그러나 이형간인 2type평균 P값은 0.195(0.177-0.226범위)로 차이를 나타냈다. 이와 같은 2type간의 차이는 isozyme연구 분석 결과와 일치하고 있어 갈겨니 2type간의 종분화를 확신시키는 새로운 자료가 되었다.
백만종을 넘어 천만종에 이를 것으로 추산되는 절지동물 (Phylum Arthropoda)은 지구상에 현존하는 가장 번성한 동물군 중의 하나로서 캠브리아기 생물의 빅뱅 이후 급변하는 환경속에서도 멸종의 길을 걷지 않고 성공적으로 살아남아 오늘날의 다양성을 유지하고 있다. 멸종한 절지동물인 삼엽충(Trilobita)을 제외하면, 현재 서식하고 있는 절지동물들은 다섯 아문으로 나누어진다: 육각류(Hexapoda), 갑각류(Crustacea), 다지류(Myriapoda) 협각류 (Chelicerata), 바다거미류(Pycnogonida), 계통분류학자들은 절지동물과 인접분류군들 (arthropod relatives) -유조동물(Onychophora), 완보동물(Tardigrada), 오구동물(Pentastomida)-의 상호 유연관계와 선구통물 내에서의 계통학적 위치들, 절지동물의 단계통성 혹은 다계통성, 절지동물의 주요 다섯 아문들 간의 계통유연관계 등에 관한 논쟁들을 지난 세기 내내 이어왔다. 최근에 선구등불을 크게 탈피동물 (Ecdysozoa)과 촉수담륜동물 (Lophotrochozoa)로 나누고 탈피동물 내에서 절지동물의 인접분류군 중의 하나가 선형동물 (Nematoda)일 수 있다는 새로운 동물 계통이 발표된 바 있다. 본 종설에서는 이 체계를 기본으로하여 선구동물 내에서의 절지동물과 그 인접분류군들의 계통학적 위치 및 상호유연관계를 우선적으로 언급하므로서 문(Phylum) 준위에서의 절지동물 계통에 관한 논쟁들을 소개하고자 한다. 그 연후에 적지동물의 단계통성에 관한 논쟁, 절지동물 주요 네 그룹 (아문)간의 계통유연관계에 관한 논쟁들에 초점을 맞추어 논하고자 한다. 절지동물의 주요 다섯 아문 중 하나인 바다거미류 (상대적으로 작은 분류군임)의 경우, 다른 주요 네 그룹 (Euarthropoda)의 자매 군으로서 가장 원시적인 형태의 절지류인지, 아니면 협각류의 자매군인지가 논란이 되고는 있을지라도 본 종설에서는 비중있게 다루지 않았다.
북천에 서식하는 종개 Barbatula toni의 서식지 특징 및 섭식생태를 밝히기 위해 2013년 1월부터 12월까지 강원도 고성군 간성읍의 북천에서 조사를 실시하였다. 종개는 최상류부터 최하류까지의 여울 또는 느린 여울의 돌과 자갈 바닥에 서식하였는데, 채집개체수는 중·하류부가 가장 많았다. 연령별로 서식지 선호도를 분석한 결과 당년생(0+)과 1년생(1+)~3년생이상(≥3+)은 구별되었는데, 당년생은 유속이 빠르고(37.6±26.79 cm/sec) 수심이 낮으며(13.3±9.47 cm) 자갈 바닥(하상크기 9.5±6.66 cm)에 주로 서식하였지만, 1년생~3년생 이상은 유속이 비교적 느리고(13.3±17.33 cm/sec) 수심은 비교적 깊으며(25.9±10.31 cm) 작은돌과 큰돌 바닥(하상크기 18.0±7.63 cm)에 주로 서식하여 차이를 보였다. 종개는 주로 5℃ 이상 되는 3월부터 12월까지 섭식을 하였고, 평균섭식량은 6월과 10월에 정점을 보였다. 소화관 내용물을 상대중요성지수(IRI)로 분석한 결과, 파리목(Diptera, 57.0%), 하루살이목(Ephemeroptera, 29.3%), 날도래목(Trichoptera, 13.5%) 등의 순으로 높게 나타났다. 당년생 치어는 크기가 작은 파리목과 날도래목을 주로 섭식하였으나 성장하면서 크기가 큰 하루살이목을 주로 섭식하여 먹이전환을 보였다. 이러한 종개의 먹이습성 및 성장에 따른 먹이변화는 자매종 대륙종개 B. nuda와 매우 유사하였다.
우리나라 동해안에 서식하는 새치성게(Strongylocentrotus intermedius)는 둥근성게과(Strongylocentrotidae)에 속하는 냉수성 해양 무척추동물이다. 둥근성게과에는 현재 9종의 성게가 속해 있으나, 아직 종간의 분류 기준, 계통 분류학적 유연관계, 진화과정 등이 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 유전자 염기서열이라는 분자형질을 이용하여 새치성게의 종 분류기준을 확립하고 이 종의 계통진화 및 분화 시기를 파악하고자 수행되었다. 이를 위하여 변화율이 빠르고 모계로만 유전되는 특성을 가진 미토콘드리아의 한 유전자인 cytochrome c oxidase subunit I(COI)을 분석하였다. 새치성게의 생식소에서 DNA를 추출하고 중합효소연쇄반응으로 COI 유전자 단편을 선택적으로 증폭하였으며, 클로닝과 시퀀싱 과정을 거쳐 COI 유전자의 단편 1077개 염기쌍 순서(염기서열)를 확정하였다. 이 염기서열과 유전자 데이터베이스(GenBank)에 들어있는 다른 성게 및 해삼, 불가사리의 유전자를 비교하고 그 분자 계통수를 작성함으로써 새치성게의 진화과정을 분석하였다. COI 유전자 계통수는 새치성게가 태평양 동쪽 연안에 서식하는 S. purpuratus와 계통적으로 자매군(sister species)의 관계에 있음을 보였다. 두 종의 분화 시기는 계통수 상 분지의 길이와 화석연대를 고려하여 산출했을 때 지구 온도의 변동이 심했던 약 890만년 전으로 추정되었다. 태평양의 동안과 서안으로 분리된 두 종의 현재 분포와 종분화 시기의 지구 환경조건은 두 종간의 분화가 환경변화에 따른 개체군의 지리적 분리(vicariance)에 의한 것임을 시사해 준다. 한편, 새치성게의 COI 유전자염기서열은 이 종을 대표하는 분자형질로서 둥근성게과의 성게들을 서로 구분할 수 있는 종분류의 기준이 될 것이다.
Scopolia s. str.(미치광이풀속) 및 그 근연속인 Anisodus, Atropanthe 등을 대표하는 8 분류군으로부터 얻은 14개체를 대상으로 핵 ribosome DNA의 ITS 염기서열 결정을 실시하였다. 그 결과 한반도 고유종인 S. parviflora(미치광이풀)은 ITS 전체 길이와 염기서열 변이에 있어서 근연종인 S. japonica와 매우 큰 차이가 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 두 종을 동일시했던 대부분의 분류학적 견해와 배치되는 것이다. 한편, S. parviflora는 유럽에 격리분포하는 종인 S. carniolica와 더 가까운 계통유연관계를 나타냈다. S. japonica가 S. parviflora 및 S. carniolica와 높은 유전적 차이를 나타내는 것과는 대조적으로 매우 높은 형태적 유사성을 보이는 것은 이들이 오랜 격리기간에도 불구하고 유사한 생육환경에 처함으로 인해 형태진화가 지연되었거나 비슷한 형질을 갖는 방향으로 진화가 일어났을 것이라는 형태정체(morphological stasis) 개념으로 이해되었다. 다른 한반도 고유종인 S. lutescens(노랑미치광이풀)은 S. parviflora와 ITS 염기서열이 거의 동일하였고 계통수 상에서도 두 종에 속하는 개체들이 전혀 구분되지 않는 것으로 밝혀졌다. 자연개체군 내에서 이들 두 종을 구분하는 주요 식별형질들의 유용성도 결여되어 S. lutescens는 S. parviflora의 품종 혹은 단순한 개체 변이로 이해되었다. 한편, Scopolia속으로 최초 기재되었다가 화분의 형질에 의해 Anisodus속으로 이전되었던 A. carniolicoides는 A. luridus 및 A. tanguticus와 단계통군을 형성하였으며 Anisodus는 단형속인 Atropanthe와 자매군 관계를 형성하였다.
한국에 분포하는 두릅나무과 식물 대부분은 중요한 약용 식물로 경제적인 가치가 크다. 본 연구는 분자적 방법인 엽록체 DNA 바코드 염기서열 분석을 통해 한국에 자생하고 있는 두릅나무과 식물 14종 전체의 속 및 종간 유연관계를 파악해 보고 이를 구별할 수 있는 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 국제 생물 DNA 바코드 컨소시엄(CBOL, the Consortium for the Barcode of Life)이 DNA barcoding marker로 제안한 엽록체 DNA 7영역의 염기서열을 분석한 결과, psbA-trnH영역에서 가장 많은 삽입, 결실 및 염기치환이 나타났으며 조사된 한국의 두릅나무과 식물 14종 모두 구분 될 수 있었다. 또한 각각의 영역에서 특정 속과 종만이 지니는 특이적인 염기서열을 찾을 수 있었다. 인삼의 경우 중국삼과 한국삼의 염기서열에는 차이가 전혀 없었다. 7영역을 모두 유합하여 작성한 계통수에서는 통탈목이 특이성을 나타내며 가장 기부에 분계조를 형성하였다. 두릅나무속과 인삼속은 자매군을 형성하였고, 오갈피속 5 종 역시 서로 높은 유연관계를 나타내었다. 결론적으로 한국에 자생하는 14종의 두릅나무과 식물들이 모두 엽록체 DNA 바코드 마커 개발을 통해 동정이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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