분자진단 기술을 활용한 법정보호종 종 동정

: 생태계 조사의 혁신적 접근

㈜다온생태연구소

현재 환경영향평가 및 생태계 조사에서 포유동물의 흔적을 조사할 때 배설물의 형태 및 직관에 의한 종 동정이 이뤄지고 있다. 이러한 배설물 형태에 의한 동정은 배설물이 온전히 보존되어 있지 않은 경우, 그 정확도가 매우 떨어지는 편이며 형태가 온전하더라도 경력 또는 유사한 종의 분포가 겹치는 지역에서는 오류가 발생하기 쉽다.

특히 소규모환경영향평가의 경우 적은 면적을 단기간에 조사하기 때문에 신선한 상태의 배설물을 발견하기 힘들며, 면적이 넓은 환경영향평가 또는 전략의 경우는 그 분포가 겹칠 확률이 높기 때문에 보호종의 서식 분포를 명확하게 구분하여 보전 계획을 세울 필요가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 분자진단 기술을 활용한 혁신적인 접근법이 요구되고 있다.

현재 다양한 핵산 추출 방법이 많이 존재하나, 일반적으로 상태가 좋은 조직 샘플에서 시료를 얻어 핵산을 추출하므로 온전하고 많은 양의 DNA를 얻을 수 있다. 그러나, 생태계 조사 시 확인된 배설물은 온전한 샘플보다 그렇지 못한 샘플(배설물, 털 등)을 발견하는 경우가 많아 외부 노출에 따른 다양한 미생물, 주변 환경에 의한 불순물 등의 PCR 저해 인자들을 제거하고 효과적인 DNA를 회수할 수 있도록 고안된 핵산추출법 및 PCR 증폭법에 대한 기술을 ㈜다온생태연구소와 ㈜인바이러스테크에서 공동 연구를 통해 개발하였다.

기존 법정보호종 조사에서는 실물을 직접 관찰하는 것이 가장 정확한 방법이었으나, 이는 매우 어렵고 희귀한 일이었다. 따라서 대부분의 경우 배설물의 형태와 털 흔적을 통해 종을 판단해 왔다. 그러나 이러한 방법은 비표준화된 조사 방법으로 조사자마다 의견이 달라질 수 있고 오류 발생의 가능성이 높아 학계 및 현장에서 그 신뢰성에 의문을 제기해 왔다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구팀은 분자진단 기술을 응용하여 법정보호종 종 동정 PCR 분자 진단키트를 개발하였다. PCR 분자진단은 코로나 진단에도 활용될 만큼 정확도와 민감도가 높은 기술이다. 야생동물의 분변을 구분하기 위해 많은 노력이 있었으나 실현이 매우 어려웠던 것이 사실이다. 본 연구팀은 이러한 장벽을 해결하기 위해 분변에 다수 포함된 PCR 방해물질 제거 기술을 개발하였고, 법정보호종만 특이적으로 정확하게 진단할 수 있는 유전자 마커를 발굴하고 검증하였다. 이 방법에 대해 특허도 출원하였으며, 이를 통해 법정보호종 생태조사를 보다 효율적이고 정확하게 수행할 수 있는 원천기술을 확보하였다.

본 기술개발을 통해 환경영향평가 생태계 조사에 기술이 접목될 경우 다음과 같은 이점이 있다.

첫째, 형태의 구분이 어려울 정도로 훼손된 흔적(배설물)이나 유사한 종 간의 서식지가 겹쳐 발생하는 혼동을 줄일 수 있다.

둘째, 종 동정이 정확하게 이루어져, 보호가 필요한 종을 신속하게 확인하고 보호 대책을 마련할 수 있다.

셋째, 유전자 분석 기술의 발전으로 비용 효율성이 높아져, 많은 종을 동시에 분석하는 것이 가능해졌다.

현대 과학 기술의 발전에 따라 유전자 분석을 통한 종 동정은 생물다양성 보전의 핵심적인 도구로 자리 잡고 있다. 본 연구팀이 개발한 분자진단 기술을 활용한 법정보호종 종 동정 방법은 기존의 한계를 극복하고 더욱 정확하고 효율적인 생태계 조사를 가능하게 한다.

이를 통해 정확한 종 동정이 가능해지며, 관련 분류군의 전문가가 아니더라도 흔적만 채취할 수 있다면 멸종 위기종을 구별하여 생물다양성 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

㈜다온생태연구소와 ㈜인바이러스테크는 지속적인 연구를 통해 생태계 조사에 도움이 되는 기술을 개발하고 개선하여, 우리의 귀중한 자연유산인 법정보호종을 보호하고 더 나아가 우리 후손에게 더 풍요롭고 건강한 자연환경을 물려줄 수 있기를 기대한다.​​