본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
연구원들은 연어, 송어의 유전적 다양성을 추적하는 새로운 방법을 보여준다.
[2021년 2월19일 =ENN] 오레곤 주 CORVALLIS – 오레곤 주립 대학과 미국 산림청의 과학자들은 오레곤과 캘리포니아 북부의 강에서 채취한 물 샘플에서 추출한 DNA가 태평양 연어와 송어의 유전적 다양성을 추정하는데 사용될 수 있음을 증명했다.
'분자생태학(Molecular Ecology) ' 저널에 게재된 이번 연구결과는 기후변화를 악화시키는 활동을 포함한 인간의 활동에 의해 위협을 받고 있는 이 종들의 보존과 관리에 중요한 의미를 지닌다.
Oregon State의 연구원이자 이 논문의 주저자인 Kevin Weitemier는 “북서부 전역에서 이런 종류의 데이터가 부족했습니다. 이를 통해 한번에 여러 개체군과 종에 대한 빠른 snapshot을 얻을 수 있습니다."
연구원들은 환경 DNA, 즉 eDNA가 유전적 다양성을 측정하는 데 사용될 수 있다는 것을 증명하는 것 외에도 오리건주 북부와 남부의 유역을 연결함으로서 종의 역사에 대해 예상치 못한 발견을 했다.
eDNA를 통해 과학자들은 토양이나 물과 같은 환경에서 유기체의 존재 여부를 테스트 할 수 있도록 한다. 이는 과학자들이 DNA를 수집하기 위해 개별 유기체를 포착해야하는 필요성을 줄여주는 안전하고 신속하며 비용 효율적인 방법이다.
오레곤 주 및 USDA 산림청 태평양 북서부 연구 기지 팀의 연구는 eDNA 샘플을 사용하여 코호 연어, 치누크 연어, 무지개 송어 / cutthroat송어 등 4종의 유전적 다양성을 알아냈다. 연구팀은 이전에 이 강력한 유전적 배열을 광범위한 지형에서 포착할 수 있는 기술을 개발했다.
Weitemier는“모든 종의 유전적 다양성을 이해하는 것은 개체군 무결성을 유지하는데 매우 중요합니다. "우리는 그들이 개체군을 스스로 유지할 수 있도록 충분한 다양성을 보유할 수 있도록 해야 합니다."
그는 연어와 송어를 포함하는 연어류에게 특히 중요하다고 말했다. 왜냐하면 그들의 유전적 다양성은 개체수 감소와 강으로 방출되는 부화증식 연어류의 영향을 받기 때문이라고 말했다.
연구진이 연구한 대부분의 분수령에서 무지개송어·치누크·코호연어 등이 큰 감소를 겪으며 멸종 위기종으로 분류됐다. 일부 지역에서는 해안가 송어의 개체수가 감소했지만, 개체 수는 크게 줄어들지는 않았다.
이 연구를 위해 연구원들은 2017년에 오리건 주 서부와 캘리포니아 북서부의 16개 지역에서 수집한 물 샘플을 조사했다.
그들은 5개의 유역인 Deschutes, Willamette, Umpqua, Rogue 및 Klamath에서 1 ~ 5 개의 개울을 표본으로 삼았다. 그들은 또한 오리건 해안을 따라 강에 물을 공급하는 세 개의 개울에서 표본을 추출했다.
그들은 북부 Deschutes 유역의 무지개 송어와 남부 Klamath 유역 사이의 유전적 유사성을 발견했다.
이것은 현재 단절된 두 유역 사이의 이전에 가정된 수문학적 연결에 대한 최초의 유전적 확증으로 여겨진다.
과학자들은 그들이 채취한 Coquille, Nestucca 및 Klamath의 세 개의 강에만 존재했음에도 불구하고 코호 연어에서 예상치 못한 높은 수준의 유전적 다양성을 발견했다.
그들은 특히 연안 송어의 유전적 다양성에 대해 작은 해안에 있는 강의 불균형적인 중요성을 보여주었다. – 그들은 Nestucca, Alsea 및 Coquille 강에 서식하는 개울에서 추출한 샘플을 분석했다.
Weitemier는 “이 강은 인구와 유역의 크기에 비해 다양성의 양 측면에서 무게보다 더 큰 타격을 줍니다.”
연구원들은 또한 Umpqua 유역의 특유의 다양성에 대한 추가 증거를 발견했다. 그들은 cutthroat 송어의 독특한 유전적 변이를 발견했고, 그보다는 적은 무지개 송어를 발견했다. Umpqua는 또한 Umpqua chub와 Umpqua pikeminnow라는 두 마리의 작은 물고기의 유일한 서식지이기도 하다.
“Umpqua의 다양성은 오리곤주에서 특별한 장소로 만들 뿐이며 이 논문은 이를 확인하는 또 다른 정보입니다.”라고 Oregon State의 Department of Fisheries and Wildlife 부교수 인 Tiffany Garcia는 말했다.
연구원들은 USDA 수생 및 강변 효과 및 모니터링 프로그램에서 수집한 물 샘플을 사용하여 연구를 계속해 나갈 계획이다. 그들은 오레곤과 캘리포니아 전역에서 이 연구에 초점을 맞춘 1 곳을 포함하여 200곳에서 정기적으로 물을 수집한다.
"우리는 태평양 연어와 송어는 물론 어류, 양서류, 홍합, 무척추동물, 가재, 개체균을 포함한 다양한 종을 이해하기 위해 관찰하고 있다," 라고 이 논문의 저자이자 Brooke Penaluna USDA의 Pacific Northwest Research Station가 말했다.
In addition to Weitemier, Garcia and Penaluna, authors of the paper are Lucas J. Longway of Oregon State and Laura Hauck and Richard Cronn of the USDA.
About the OSU College of Agricultural Sciences: Through its world-class research on agriculture and food systems, natural resource management, rural economic development and human health, the College provides solutions to Oregon’s most pressing challenges and contributes to a sustainable environment and a prosperous future for Oregonians.
다음은 ENN과 Oregon State University 가 전하는 뉴스입니다.
