세계유산본부 21일 곶자왈 미생물 다양성 연구 학술세미나 개최
곶자왈을 형성하고 유지하는데 고유의 토양미생물이 존재할 가능성에 대한 장기적인 연구가 필요하다는 주장이 제기됐다.
제주자치도 세계유산본부(본부장 김창조)는 21일 오후 1시부터 한라수목원 시청각실에서 곶자왈 미생물 다양성 연구를 위한 학술세미나를 개최했다.
세계자연유산본부 한라산연구부 고석형 박사는 애월과 구좌 곶자왈 지역을 조사한 결과 발표에서 “이번 연구는 2016년 애월과 구좌 곶자왈 지역을 조사했다”며 “토양시료는 애월, 구좌 곶자왈 및 대조구인 한라산 5.16 도로변의 3개의 채취지점을 선정, 계절별로 각각 6점씩 총 72점을 채취, 조사지의 토양은 미사와 점토 함량이 높은 지역으로 화산회토의 특성을 잘 나타냈다”고 말했다.
토양 pH는 4.40~5.82 범위였으며, 가을에 평균 토양 pH가 5.36으로 가장 높았으며, 봄에 토양 pH가 4.67로 가장 낮았다. 평균 전기전도도는 애월, 구좌 곶자왈 및 대조구에서 각각 3.94dS/m, 1.81dS/m 및 1.32dS/m로 애월 곶자왈에서 높은 전기전도도를 보였다.
평균 유기물함량은 애월과 구좌 곶자왈이 각각 50.56%, 33.59%로 매우 높은 경향을 보였으며, 대조구도 24.39%로 함량이 높았다. 총 질소는 0.33∼2.25% 범위였으며, 대조구보다 애월과 구좌 곶자왈에서 약 2배정도 높은 함량을 보였다.
평균 유효인산은 애월과 구좌 곶자왈에서 각각 72㎎/㎏, 17㎎/㎏로 애월 곶자왈에서 함량이 높았으며, 대조구는 12㎎/㎏를 보였다. 지점별 평균 양이온교환용량은 애월 47.81c㏖c/㎏, 구좌 49.99c㏖c/㎏ 및 대조구 39.43c㏖c/㎏이었으며 30c㏖c/㎏ 이상으로 매우 높았다.
또 곶자왈 토양의 세균다양성 분석을 위한 전체적인 관련성을 규명하기 위해서 파일로시퀀싱(pyrosequencing) 데이터를 이용해 작성한 계통도에서는 애월 곶자왈과 구좌 곶자왈이 근린관계에 있었다.
반면 곶자왈과 대조구는 전체적인 유연관계가 멀다는 것을 알 수 있었다. 주성분분석(PCA)에서는 시료 전체를 통틀어서 세균군집의 그루핑(grouping)이 계절과 관계없이 지역별로 구분되는 결과를 보였다. 즉 지역 및 계절에 따른 세균 분포에 대한 분석결과는 지역이 토양 세균의 군집과의 관련성이 매우 높았으며, 세균 군집이 계절에 대한 영향이 거의 없음을 알 수 있었다.
다양성 지수 섀논 인덱스(Shannon Index)는 7.51(대조구 토양), 7.44(애월 곶자왈 토양), 7.24(구좌 곶자왈 토양) 순으로 전체적으로 아주 높은 다양성을 보였다. 액티노박테리아(Actinobacteria) 목이 애월 곶자왈에서 31.5%의 높은 분포를 보였으며, 구좌 곶자왈에서 25.45%의 분포를 보였다.
질소고정세균인 브라디라이조비움(Bradyrhizobium)은 애월 25.11%, 구좌 21.85%이며, 라이조비알스(Rhizobiales)는 애월 0.4%, 구좌 0.39%를 보였다. 이들을 포함하는 라이조비알스 목은 구좌 49.38%, 애월 48.92%의 높은 분포를 보였다.
따라서 라이조비알스 등과 같은 미생물이 곶자왈 토양생태계에 중요한 역할을 하고 있음을 짐작할 수 있다.
고석형 박사는 “이번 연구는 곶자왈 토양의 이화학성과 세균 다양성 및 종부유도에 대해 분석했다”며 “용암 형태, 식생, 기후, 지하수 침투력 등에 의해서 정해지는 곶자왈 토양의 특징은 세균 군집 구조에 반영될 가능성이 높다”고 말했다.
그러면서 고 박사는 “곶자왈 지역에 대한 체계적이고 장기적인 분석을 시행함으로서 곶자왈 생태계의 종합적이고 구체적인 결과를 도출해 낼 수 있을 것”이라며 “향후 곶자왈을 형성하고 유지하는데 고유의 토양미생물이 존재할 가능성에 대해 장기적으로 토양 및 토양미생물 연구가 필요하다”고 강조했다.
이외에도 한국생명공학연구원 이정숙 박사는 한국인 장내 마이크로바이옴뱅크 사업을 추진하면서 건강한 한국인의 장내 마이크로바이옴을 분석하고, 절대혐기성미생물을 확보해 장내 마이크로바이옴 연구와 산업화를 지원하는 인프라 구축 내용을 소개했다.
이어 중앙대학교 설우준 교수는 남극 내 장보고 기지 건설 전후의 생태계비교 연구를 통해 인간활동 증가에 의한 토양 미생물의 생태 변화 및 항생제 내성 유전자의 변화 모니터링 한 연구결과를 발표했다.
극지연구소 김덕규 박사는 극지역의 광활한 툰드라 토양에 널리 분포하는 복합유기화합물인 부식질의 생성기작과 육상생태계 주요 인자로서의 역할을 소개하고, 부식질의 생분해를 담당하는 토양미생물의 군집구조와 분해기작에 대한 연구결과를 발표했다.
제주자연학교 정상배 박사는 제주도의 최근 곶자왈 경계 설정에 대한 이해와 곶자왈의 범위, 곶자왈과 주변의 습지분포와 보전실태 및 곶자왈내 대표적 습지의 동식물 종다양성에 대한 해석을 발표했다.
연세대학교 이태권 교수는 곶자왈에서 분리한 자낭균류(Ascomycota)의 세포외 산화효소 생산 특성을 조사하였으며, 해당 산화효소를 활용하여 환경에 유출된 의약물질, 환경호르몬 등의 미량유해물질을 생물학적으로 제어할 수 있는 기술 개발에 대해서 소개했다.
경북해양바이오산업연구원 김종식 박사는 곶자왈 토양의 세균 군집분석결과, 광합성세균인 로도플래인(Rhodoplanes)이 11% 이상의 매우 높은 분포를 보였으며, 질소고정세균인 브라디라이조비움(Bradyrhizobium)도 3%를 차지하고 있다는 연구결과를 발표했다.
