1. 서론
2. 우리나라 소나무
3. 일본 소나무
4. 우리나라 소나무와 일본 소나무의 분포 중심에 대한 小考
5.參考文獻
우리나라 소나무와 일본 소나무 - 慶北大學校 林學科 朴龍求


1. 서론

세계의 소나무속은 100여종이 넘게 분포하고 있다. 이중에 동아시아 지역에 분포하고 있는 것은 15개 수종으로 단유관속군이 7종, 복유관속군이 8종에 이른다. 일본은 지형 형성과정이 대륙에서 분리되어 생긴 것으로 우리나라의 기후와 식생이 비슷하다. 양쪽지역에 분포되어 있는 소나무속의 수종을 보면 일본이 7개 수종, 우리나라는 5개 수종이 분포되어 있다(표 1). 일본에는 우리나라보다 두가지 수종이 더 많은데 제일 남쪽 沖繩에 있는 琉球松과 本州 북부에 있는 北五葉은 우리나라에 분포하지 않는 것으로 알려져 있다(Mirov, 1967).
한국 일본
복유관속군
소나무(P.densiflora);2엽송 アカマツ (P. densiflora);2엽송
곰솔 (P. thunbergii);2엽송 クロマツ (P. thunbergii);2엽송
琉球松 (P. luchunensis); 2엽송
단유관속군
잣나무(P.koraiensis);5엽송 チョセンマツ(P.koraiensis);5엽송
섬잣나무(P.parviflora);5엽송 五葉松(P.pentaphylla var.himekomatsu):5엽송
北五葉(P.pentaphylla);5엽송
눈잣나무(P.pumila);5엽송 ハイマツ(P.pumila); 5엽송
Shaw(1914)는 P.pentaphylla와 P. himekomatsu가 P. parviflora와 같다고 했으나 Hayashi(1954)에 따르면 일본구주와 本州 남부지역에는 P. himekomatsu가 本州북부지역과 북해도 일부에는 P.pentaphylla가 분포하고 있어 本州의 중앙지역에는 두 수종의 자연 잡종이 일어난다고 하였으며, 우리나라 울릉도에 있는 것은 P. himekomatsu라고 명명하고 있다. 木野(1975) 는 P. himekomatsu를 P. pentaphylla var. himekomatsu로 명명하고 두 수종의 가장 큰 차이는 종자에 붙어있는 날개로 himekomatsu가 pentaphylla보다 약간 큰 날개를 가지고 있다고 기술하고 있다. 이상을 고찰해 보면 두 수종의 명확한 구분은 지리적 분포지역에 따른 것으로 생각되며 우리나라의 울릉도에 있는 것은 일본에서는 P. pentaphylla var. himekomatsu로 명명하고있는데 반해 우리나라에서는 P. parviflora로 불리우고있다 (李,1985).

눈잣나무(누은잣나무; 안학수, 1967, 한국식물명감,p4)는 분포중심이 연해주, 만주지역으로 우리나라에는 고산지대의 극히 일부에만 분포하고 있을 뿐이다. 잣나무는 일본의 長野縣 고산지방에 격리분포되어 있어 우리나라에 비해 그 분포 지역이 매우 한정되어 있다. 곰솔의 경우 일본 전역의 해안가에 분포하고 있으며 북쪽은 靑森縣 下北郡 大間町 북위 약 41o34'에서 부터 남쪽은 鹿兒島縣 吐喝刺七島의 寶島, 북위 약 29o 까지 분포하고 있다. 그러나 우리나라의 경우 남쪽은 제주도(북위 33o20')에서 부터 북쪽은 동해안 강원도 울진(북위37o), 서해안 경기도 화성군 송산면(북위 37o15')까지 분포하고 있으며 그 이상 북쪽에는 곰솔 천연림이 없다.

소나무를 보면 우리나라는 제주도에서 부터 북한을 포함하여 만주 지역까지 연속적으로 천연분포되어 있으나 일본의 경우 가장 남쪽의 분포한계는 屋久島에서 부터 북쪽은 本州 靑森縣까지 분포하고 있어서 북해도를 제외한 전국에 걸쳐 분포하고 있다.

이상에서 보듯이 우리나라와 일본의 소나무 속은 천연분포되어 있는 수종이 거의 비슷하며 그중에서도 소나무는 두나라 어느쪽에나 가장 많은 면적에 자생하고 있는 수종이다.

本稿에서는 우리나라 소나무에 대한 연구개요, 일본의 유명한 소나무림에 대해 개략적인 고찰을 하고 끝으로 이들 양지역 소나무림의 유전적 관계를 살펴서 계통발생적 자료를 얻을 수 있는 접근방법을 생각해보고져 했다. 본고의 궁극적 목적은 문제의 결론을 맺는 것이 아니라 문제의 提起에 있음을 明記하는 바이다.


2. 우리나라 소나무

우리나라 소나무에 대한 체계적인 연구의 嚆矢는 1928년 植木교수의{朝鮮産 赤松의 樹相 및 改良에 關한 造林學的 考察}로 연구의 방대함과 그 내용의 충실면에서 지금도 소나무연구의 귀중한 자료로 이용되고 있다. 여기에 그 서언을 요약하여 소개하면 다음과 같다.

朝鮮의 林業經營者는 將來에 어떠한 樹種을 造林해야 할 것인가? 朝鮮 全地域에 적당한 造林 樹種으로는 우선 소나무류 밖에 없다고 생각된다. 그러므로 現在 大面積을 점하고 있는 소나무는 앞으로도 朝鮮 林業上 重要한 造林 樹種으로써 外國産 소나무가 導入 되더라도 造林上 重要한 位置에 있음을 다시 論할 필요가 없다.

그러나 朝鮮産 소나무는 만곡재가 많아서 用材로써 價値가 떨어지는 것이 유감스러운 일이다. 그 原因을 糾明하여 優良材 生産을 위한 硏究를 하는 것이 朝鮮에 있어서 가장 緊急한 일일 것으로 생각이 된다. 著者는 朝鮮의 소나무 및 소나무림을 觀察하기 20년, 짧은 세월이라서 아직도 가보지 못한 未踏地가 많아 著者의 硏究가 완전치 못하지만 지금까지 觀察 및 硏究해온 것이 朝鮮의 現時點의 林業界에 多少 貢獻할 수 있기를 바라면서 여기에 發表하는 바이다.

昭和3年7月7日(西紀1928年7月7日) 朝鮮總督府水原高等農林學校 農學博士 植木 秀幹

그로부터 65년이 지난 지금에도 植木교수가 해결하려 했던 이 문제가 아직도 확실한 해결책을 찾지 못하고 있음은 임학을 하는 우리 모두가 깊이 반성해야 할 일로 생각된다.

植木은 각 지방에 표준이 되는 개체목을 선발, 그 특성을 관찰하여 지방형(동북형, 금강형, 중부남부평지형, 중부남부고지형, 위봉형, 안강형), 지형에 의한 수형(습지형, 산정형, 건조사지형), 樹相에 의한 변이에 기인하여 17개 품종 및 의종으로 蛇松(F. anguina m.), 尋松(F. angustata m.), 珊瑚松(L. coralliformis m.), 玉松 (L. compacta m.), 開枝松 (F. divaricata m.), 多行松 (L. dumosa m.), 金剛松 (F. erecta m.), 二又松 (L. furcata m.), 傘平松(L. horizontalis m.), 猿候松 (V. longiramea Mayr), 琴座松(L. lyraformis m.), 仁王松(L. monstrosa m.), 처진松(V. pendula Mayr), 朝鮮多行松(F. multicaulis m.), 天狗松(L. polycladia m.), 元天狗松(L. rami-aggregata m.), 傘松( F. umbeliformis m.)등의 이름을 붙였다. 또한 수피, 수간, 침엽, 구과 및 종자, 꽃, 뿌리, 재질등에 대한 변이도 조사하여 그 특징을 가진 품종 및 변종을 명명하였다. 그러나 이들 품종, 변종, 의종들의 차대 유전성에 대한 것은 언급이 없으며 주로 현지의 표현형적인 연구에 그치고 있어서 아쉬움이 크지만 1920년 頃의 연구로는 탁월한 것이며 이들의 결과는 지금도 여러가지 중요한 자료를 제공하고 있다고 생각된다.

植木이후 우리나라 소나무에 대한 연구는 현신규 박사의 교잡에 관한 연구이외는 별로 특별한 것이 없었다. 1972년 필자에 의해 시작된 임목육종연구소 천연림집단의 유전변이에 관한 시험이 연구제목으로 설정이 되어 천연 집단간의 집단유전학적 연구가 시작되었다. 그당시 시험 목적을 보면 전국에 잔존하고 있는 천연집단간의 유전변이를 조사하여 변이가 가장 큰 집단을 찾아내어 선발, 육종원으로 이용함과 동시에 그 유전자를 보존하므로써 시대에 따라 변천하는 임목 육종의 목적에 속히 대처하는데 있다고 했다. 현재의 유전자원 보존림의 뜻을 지니고 있었고, 현지 보존과 현지외 보존의 방법으로 추진하려는 의도를 가지고 있었다. 1972년 전국을 대상으로 일단지 50ha이상의 천연생림으로 간주되는 장령림이상의 소나무림 20개 집단을 선발하여 연도별로 임황, 지황조사를 실시하고 각 집단마다 3개 소집단을 선정하여 한 소집단에서 50개체의 소나무에 대해 침엽의 수지구수, 엽폭 및 엽장, 기공수와 peroxidase 동위효소 변이 및 차대를 조성하여 그유전적 특성을 조사하였다.

또한 이보다 2년이 늦은 74년 부터 임경빈 박사의 주도에 의해 주요수종의 집단 및 우량개체 선발 시험이 임목육종연구소 특정과제로 채택이 되어 소나무 천연림 집단의 유전변이 시험에서 기왕에 선발된 집단자료를 이용하여 실시되었다. 천연림 연구집단과 중복된 집단도 있었으나 74년 부터 79년 까지 18개 집단에 대해 주로 형태적인 특성과 생화학적인 특성 및 차대특성에 대해 조사분석하여 집단간 변이를 보고한 바 있다.

이 두 연구는 72년 부터 79년까지 계속 되었으며 그동안 필자(72-79년 ), 임경빈 박사(76-79년), 김진수 교수(76년), 권기원 교수(76년), 이경제 교수(77년), 전영우 교수(79년)등이 직접 간접으로 본 연구에 참여 또는 관여하여 많은 기여를 하였다.

표 2는 소나무천연집단에서 선발한 20개 집단에 대한 위도, 면적, 수지구수, 동위효소변이 및 백자묘 출현빈도에 대해 요약해 놓은 것이다. 이상의 20개 집단과 임경빈 박사가 선발 연구했던 18개 집단 즉 경북 주왕산, 서산 안면도, 강원도 오대산, 주문진 삼산리, 울진 하원리, 수원 이목동, 인제 기린, 정선 임계, 삼척 하장, 왕산 대기, 봉화 춘양, 양주 진접, 경기 광주, 제천 백운, 보은 내속리, 무주 안성, 구례 광의, 제주 중문등 18개 집단을 합하면 우리나라의 대표적인 松林을 망라한 것이라고 말할 수 있을 것이다.


표2. 72년부터 79년까지 우리나라 소나무 20개 선발 집단에 대한 지리적 인자와 집단평균 동위효소수, 수지구수, 변이묘 출현율
집단명 위도 면적(ha) 동위효소수 수지구수 변이묘수(x 1/1000)
청송주왕산 36°19' 4380 6.76 4.80 0.56
안동길안 36°30' 280 6.92 6.02 1.00
안동 길안 36°30' 280 6.92 6.02 1.00
서산 안면 36°30' 200 7.33 9.17 0.68
명주 왕산 37°35' 250 8.11 7.47 1.31
보은 속리산 36°33' 100 4.92 6.13 0.90
익산 여산 36°10' 100 5.32 7.14 0.02
거창 웅양 35°45' 80 4.74 6.72 0.54
봉화 재산 36°45' 39 5.09 8.71 0.74
용인 모현 37°20' 50 6.85 6.33 1.34
명주 연곡 37°50' 400 7.47 6.09 0.52
평창 대화 37°32' 160 7.46 5.90 0.00
정선 임계 37°29' 75 7.83 5.71 0.00
삼척 노곡 37°17' 65 7.07 5.46 0.39
인제 기린 37°57' 171 6.28 5.61 0.33
명주 성산 37°33' 107 6085 6.55 0.35
부안 상서 35°38' 50 6.91 5.79 0.28
제천 백운 37°08' 180 5.74 6.39 -
영덕 병곡 36°37' 130 5.60 7.74 -
고창 고창 35°26' 60 6.46 6.37 -
구례 마산 35°15' 100 7.41 6.61 -
소나무 천연림 집단의 유전변이 시험 결과에 의해서 29ha의 현지외 보존과 '79년 까지 안면(115ha), 연곡(78ha), 평창(119ha)집단을 현지보존림으로 지정하고 있다.

현지보존림과 현지외 보존림에 대해서는 여러가지 기술적인 문제와 이론적인 논쟁이 계속되고 있는 것도 사실이다. 보존하는 일단지 최소면적을 얼마로 해야만이 그 집단이 가지고 있는 유전변이를 될수록 많이 포함시킬 수가 있는지? 멘델 집단에서 근친교배가 일어나지 않기 위한 최소한도의 개체수(effective size)는 얼마나 되는지? 현지보존림을 조성할때 종자 채취 모수의 수와 어떤 구조가 되도록 선정할 것인지? 등에 대한 많은 논쟁이 진행되고 있지만 확실한 결론은 아직 없는 형편이다. 수종에 따라, 지역에 따라, 연구가에 따라 각각 다른 것이 현실이다. 임목육종연구소에서 수행한 현지외 보존림의 경우 식재시 집단 경계가 확실치 않아 이용에 어려움이 있는 것도 있으나 새로운 자료를 제공받을 수 있는 집단도 남아 있다. 앞으로 많은 보완을 하여 새 계획를 수립하는데 좋은 기초 자료를 제공 받을 수 있을 것으로 기대된다.

'80년 이후부터 오늘날 까지 우리나라 소나무 집단에 대한 연구는 수명의 뛰어난 연구가들에 의해 주로 동위효소 변이을 이용한 집단분석을 기초로 계속되어 많은 성과를 올리고 있는바 자세한 결과는 한국 임학회지를 참조하기 바란다.


3. 일본 소나무

일본에 있어서 소나무 분포는 북쪽으로는 靑森縣 下北郡 大間町의 북위 41o31'이며 남쪽한계는 屋久島의 30o15'에 걸쳐 北海道와 沖繩를 제외한 전국적으로 자생하고 있다.

소나무로 이름난 산지가 많이 있으며 또한 전국적인 명성은 없으나 양질의 목재를 생산하는 지역도 많이 있다. 특히 岩手, 福島, 長野, 宮崎등은 유명한 소나무 산지로 알려진 곳이다. 또한 蓄積은 廣島, 岡山등 中國지방의 瀨戶內海가 많다. 그러나 소나무는 국유림에는 비교적 적으며 특히 인공림이 적다. 대부분이 민유림에 인공림이 많으며 현재 대경목의 美林은 별로 남아있지 않은 상태이다. 유명한 산지를 북쪽에서 남쪽순으로 기술하면 다음과 같다. 전체 14개 집단중 12개 집단은 소나무 집단이고 그중 2개의 곰솔집단(12. 穆佐松과 14. 茂道松)이 포함되어있다.
1. 甲地松 : 靑森縣 上北郡 甲地村 3,300ha(1,000ha인공림) 흑색화산회토 연평균기온 10oC내외, 冬期에는 -10oC내외, 강우량 연 1,150mm이고 적설량 1.00-1.50m로 눈이 많은 지역이나 설해가 거의없다. 통직하고 지하고가 높다. 어릴때는 흑색의 수피지만 나이가 들면 수피색이 흰색을 띈 적색으로 변하며 거북이 등처럼 크게 갈라지는 수피는 지하에서 5 -6m높이까지 붙어있다.

결실량은 적고 구과 크기도 작은 편이다. 목재는 결이 바르고 옹이가 적고 송진함량도 낮다. 목재 색깔은 담황색이다.

2. 御堂松 : 岩手縣 岩手郡 御堂村 名馬의 産地로 화입에 의한 목초지 跡地에 소나무가 성림되었다. 분포면적 1,420ha, 흑색화산회토(모래가 많아 건조한 편), 연평균기온 9.1oC, 연강우량 1,150mm, 적설량 30cm이내로 적은 편이다. 재질은 우량하며, 줄기는 무절재로 연륜폭이 넓지만 일정하고 외관적형태는 원추형, 줄기는 통직하고, 가지와 잎은 가늘고 적다. 수피는 유령일때는 흑갈색이나 장령림이 되면 적갈색, 목리가 바르며 節은 비교적 많지만 심재폭이 일반적으로 넓다.

3. 東山松 岩手縣 東磐井郡 南西方北山川畔의 日形, 老松, 黃海, 藤澤의 각 읍면에서 부터 千漑, 大原을 따라 興田村에 달하는 지역이다. 수성암지역(日形, 老松, 黃海, 藤澤)과 화강암지역(千漑, 大原), 연평균 기온 18.4oC, 연간강우량 1,050mm, 적설량이 적다. 110ha, 노령림은 우산형이지만 수관은 비교적 작다. 상장생장이 좋아 수간은 완만하고 개체에 따라 우열의 차이가 심하다. 수피는 적색이 강하다. 잎은 가늘고 담녹색, 가지는 가늘고 수평각을 이룬다.

4. 白旗松 : 山形縣 南置賜郡, 西置賜郡, 東置賜郡, 西村山郡, 南村山郡과 福島縣에도 山形縣에 가까운 伊達, 信夫郡에 분포하고 있으며 대부분이 인공림으로 50ha에 이른다. 화강편마풍화토, 연평균기온 10oC-11oC, 강우량 1,500-2,000mm에 달한다. 수간이 통직하고 지하고가 높으며, 옹이가 적고, 가지가 가늘고 균일한 임분을 이룬다. 유령시에는 적갈색이나 암갈색을 띄나 수령이 많아지면 적색으로 변한다. 구과의 착생이 극히 불량하다. 무절제의 판재를 생산한다.

5. 律島松 : 福島縣 雙葉郡 浪江町에서 서방으로 약 25km, 津島村 大字 赤宇木字門平을 중심으로 泉田川의 양쪽 언덕 동서 4km, 남북 8km 지역에 분포되어 있다. 인공림이 2,496ha에 달하며 천연림이 4,765ha에 이르고 있다. 화강암, 낙엽층 1.5cm, 조부식층 1.0cm, 표층 50cm, 하층 110cm, 지표하 70cm까지는 소나무의 側根이 많다. 연평균강우량 1,500mm, 눈은 그리 많지 않다. 지하고가 높고 수간은 正圓, 통직완만한 長材를 생산, 수지가 적고, 연륜폭이 일정하며 심재율이 매우 높다. 가벼워서 가공력이 높으며 비틀림이 적다. 심재의 색상이 아름답다.

6. 霧上松 : 長野縣 北佐久郡 輕井澤町 小沼村 일대의 표고 1,000-1,300m사이에 분포하는 형질이 우수한 소나무림이다. 輕井澤, 沓卦, 追分, 鹽野의 지역내 국유림 1,500ha로 축적은 약 193,500m3 에 달한다. 용암분출로 모암이 형성되었다. 강우량 1,400mm, 수형이 좋고 통직하다. 결실은 中間 程度, 목재색은 담백색, 편심재가 적고, 심재부는 홍적갈색이며 가공성이 좋다.

7. 取訪森松: 富士山麓淺間神社옆에 있는 吉田口登山道양측의 평탄지에 분포한다. 표고 860-940m 토양은 사질양토로 가볍고 얕으나 돌이 없다. 연강우량 1,750mm, 원래 50ha였으나 현재 20ha정도 만이 잔존하고 있다. 수관형은 笠型이며 수간이 통직하고 완만한 것이 특징이다. 가지수는 적으나 비교적 굵고, 가지각은 수평이거나 약간 처진다. 결실은 중정도이고 심재부는 비교적 크다.

8. 大山松: 鳥取縣 大山 山頂에서 서쪽과 동쪽에 면한 산복 해발 300m정도에 美林이 있다. 인공림이 적고 대부분이 천연림, 基岩은 安山岩이며 표토는 화산회가 섞인 사질양토, 강우량은 해에 따라 차이가 많으며 1,600 - 2,600mm를 넘는 경우도 있다. 수형은 원추형, 통직완만재 생산, 수피는 담적갈색으로 얇고, 후피부의 높이는 3m정도이며 약간 흑갈색을 띈다. 윤생지 수는 5-6본, 송진함량이 약간 많은 것은 화산회토와 같이 토심이 깊은 곳에 생육하기 때문이고 赤土에서는 송진 함량이 적다.

9. 滑松: 山口縣 佐波郡 八坂, 柚野村에 걸쳐 2,542ha로 山口營林署 滑山國有林, 해발 200-900m의 구릉지대에 분포한다. 기암은 석영반암 60%, 석영조면암 40%로 이들이 풍화된 사양토 및 식질양토로 결합정도가 낮고 지위는 중정도이며, 수형은 원추형, 수피는 담적갈색이다. 통직 무절제 목재를 생산하며 편심이 없으며, 심재부분이 많고 수지함량이 낮다. 목재가 가볍고 가공성이 좋다.

10. 大道松: 高知縣 幡多郡 昭和村 大道를 중심으로 대부분이 국유림, 해발 350-1,100m에 분포한다. 현존 삼림 면적 270ha, 砂岩 및 頁岩에서 유래한 식양토, 연평균 강우량 2,500mm, 수형은 원추형이며 간형은 통직, 완만하나 종자결실은 극히 불량하다. 목재는 옹이가 적고 송진함량도 적다. 가공성이 좋다.

11. 日向松: 宮崎縣 北部 日向山 北部 단지의 尾鈴, 石河內 經營區에서 東臼午郡 일대 구릉지 및 大分縣 南部 高世層地帶에 생육하는 형질이 좋고 수고가 높은 소나무림이다. 대부분이 천연갱신에 의해 성립, 첨판암 및 사암이 基岩으로 이들이 풍화된 토양위에 화산회가 퇴적되어 이루어진 토양이다. 강우량 2,300-2,400mm, 지하고가 수고 평균 65%에 달한다. 수관길이가 짧고, 수간은 완만하다. 결실양이 적고 해걸이현상이 심하다.

12. 穆佐松: 宮崎縣 東諸縣郡, 宮崎郡 및 北諸縣郡의 日向山脈 前哨地帶에 생육하는 곰솔림이다. 화산회토, 강우량 2,500 - 3,000mm, 구주산 적송보다는 가지가 굵지만 해안 지방의 곰솔보다는 가늘다. 다른 곰솔보다 수지함량이 매우 적어서 송판에서도 송진이 나지않는다. 가공성이 뛰어난다.

13. 霧島松: 鹿兒島縣과 宮崎縣에 걸쳐 霧島國有林內 西霧島, 高原, 白鳥, 霧島의 4경영구에 있어서 약 320km2에 달하는 광대한 면적에 분포하고 있다. 안산암, 현무암등의 모암에 화산이 분출한 화산회토가 덮여서 형성된 복잡한 토양, 연강우량 2,500- 4,500mm, 수형은 廣卵形이며, 지하고가 높고, 수간이 통직하고 완만도가 높다. 낙지성이 높아 가지의 방사각이 약간 크다. 수지가 적고 무절제 목재를 생산하며 가공성이 좋다.

14. 茂道松: 熊本縣의 남쪽경계인 水保市 大字垈를 중심으로 바닷가에 생육하는 곰솔림, 18,000ha, 구주본토의 중부 서해안지역으로 곰솔분포의 중심지역이다. 강우량 2,000mm, 輝石安山岩이 기암인 화산회가 풍화된 토양으로 산도가 높다. 수관은 원추, 수고는 매우 높고, 완만하며 수고끝에 가서 급격하게 소살재로 된다. 연륜폭이 넓고 비중이 가벼워 조선용재로 많이 이용되고있으며, 수지가 적고 목재색도 흰색을 띄기 때문에 심재는 건축용재로 호평을 받고 있다.

이상은 소나무의 유명한 산지를 중심으로 살펴 본 것이다. 일본 소나무에 대한 많은 연구가 보고 된바있으며 자세한 것은 일본 임학회지를 참조하기 바란다.


4. 우리나라 소나무와 일본 소나무의 분포 중심에 대한 小考

천연림의 유전변이 종류와 그 변이 요인을 크게 나누면 다음 표와 같다.


표3. 천연림 집단에 있어서의 유전변이와 그 발생 요인 (박, 1977)
변이 종류 변이 요인
위도 변이 자연도태, 돌연변이, 이주, 격리, by chance
생태 변이 자연도태, 돌연변이, 이주, 격리, by chance
계통발생 변이 유전자부동, 돌연변이, by chance
분포 변이 유전자부동, 돌연변이, by chance
가계 변이 mating system, 돌연변이, by chance
개체 변이 돌연변이, by chance
위도, 생태변이는 자연도태와 큰 관계가 있으며 계통발생 변이와 분포변이는 자연도태와 관계가 없는 유전자 변이에서 축적될 수가 있다. 이러한 유전자변이의 축적에 의해 계통발생 변이를 찾아내면 분포의 중심을 알아낼수가 있으며 분포중심이 그 종의 origin내지는 제2차 근원이 된다고 추정할수가 있다. 자연도태와 관계가 없는 유전자들에서 일어나는 변이는 돌연변이에 의존하여 일어나며 돌연변이는 시간에 비례하므로 중립적 돌연변이가 많이 축적된 집단일수록 오래된 집단이 되며 이들 집단은 근원 또는 제2차 근원 집단이 될 가능성이 높다. 그러므로 이러한 집단을 선정 보존하면 그 집단이 가지고 있는 유전변이가 많이 포함되기 때문에 유전자보존의 효율성이 매우 높아질 것이다. 또한 이러한 집단변이가 경사변이를 나타낼경우 계통발생경로를 추정 할수도 있다.

그러나 어떠한 방법에 의해 이들 변이를 밝혀낼 수가 있겠는가?

필자는 1969년 부터 1976년 까지 우리나라 소나무 4개 집단(12개 소집단), 일본 5개 집단(15개 소집단)에 대해 개체별 peroxidase변이와 침엽장, 폭, 수지구수, 기공수등에 대한 변이를 조사한 결과 기공수는 위도변이, 침엽장, 폭, 두께와 수지구수는 생태변이 그리고 동위효소 변이는 분포변이를 나타낸다고 추론하였다. 동위효소 변이의 분포변이는 일본의 경우 위도에 대해 負相關를 가지나 우리나라의 경우 正相關를 가짐으로써 양 지역의 계통발생 방향이 다름을 추정하였다.

오늘날 peroxidase동위효소변이는 재현성에 문제가 제기되고 있으며 또한 너무 많은 밴드가 나타남으로써 지배하고 있는 유전자형을 찾아내기 힘드는 등의 이유로 다른 동위효소에 비해 그 이용 빈도가 많지 않는 것이 사실이다. 그러나 본고에서는 각 밴드를 하나의 형질로 보고 분석한 결과만을 제시하였다. 또한 수많은 중립적인 유전자 가운데 오직 한 두개, 많다고 해도 수십개정도의 동위효소변이에 의해 전체적인 것을 추론한다는 것도 여러가지 문제점을 가지고 있는 것이 사실이다. 그러나 집단별로 種內, 種間의 유전 구조를 효과적으로 분석할만한 유용한 방법이 지금까지는 거의 없는 실정이다. 아직도 고려해야 할 점이 많이 있기는 하지만 집단 분석에서 가장 많이 이용하고 있는 것이 동위효소 변이분석 방법이다.

본 연구결과 뿐만 아니라 여러가지 다른 자료를 근거로 우리나라 소나무의 계통발생 분포경로는 북쪽에서 남쪽으로, 일본의 소나무는 남쪽에서 북쪽으로 분포지역을 확대해 간 것으로 추론하였다. 이러한 추론은 고생물학적 자료와 화분화석 및 인문 역사학적 자료에서도 찾아 볼수가 있다. Mirov(1967)에 따르면 우리나라와 일본을 포함한 동아시아 지역의 고생물학적 연구결과 다음과 같은 사실을 기술하고 있다. 연해주 동쪽지역에서 쥬라기(1.8억 - 1.3억년전)시대 소나무화석이 발견되었으며 한국에서는 백아기(1.3억 - 0.7억년전)의 소나무 화석이 발견되었다. Miki연구 결과 남쪽지역에서 소나무 화석이 발견되지 않은 점으로 미루어봐서 동아시아지역의 소나무는 북쪽에서 내려온 것으로 추정된다고 추론하였다.

또한 이러한 추정은 화분화석연구가 많이 되어있는 일본에서 증명되고 있다. 즉 빙하기 말기인 12,000여년 전 일본열도가 빙하에서 깨어날때 북쪽에 있던 소나무는 사멸되고 남쪽에 있던 소나무가 살아서 지금부터 약 5,000년 전 포리내시안족들이 일본열도에 상륙하여 농경문화를 정착시켜 북진할때 火田 跡地에 소나무가 침입하여 왕성하게 자라서 이들을 따라 같이 북진 한 것으로 추정된다. 소나무 화분화석에서도 지금부터 약 3,500년 - 4,000년 전에 소나무 빈도가 급격하게 높아지고 있는 것은 일본의 농경문화의 도입시기와 비슷하므로 상기와 같은 추정이 가능한 것이다.

소나무의 근원이 어디일까? 모든 소나무가 우리나라 전역에서 그리고 일본에서 일제히 번성한 것은 아닐진데 어디부터 시작이 되었을까? 전체의 분포 중심은 모른다 하더라도 시작 지점에 가까운 집단은 어느 것일까? 긴세월 동안 인간의 간섭에 의해 그 유전적 줄기가 흐트러지고 훼손이 되었다 할지라도 그밑에 흐르고 있는 원류는 바뀌지 않고 있는 것은 아닐런지? 이러한 긴세월 동안 바뀌지 않고 있는 그 원류의 흔적을 찾아내고 알아낼 수 있는 방법은 없는 것인지?

앞에서 언급한 것과 같은 집단내의 유전변이중에서 유전분포의 흔적을 찾아 볼 수 있게 하는 것은 환경에 관계가 없는 인자의 유전변이를 찾아내는 일이 아닐까? 그러한 유전변이가 분포변이의 형태로 나타나고 이러한 분포변이가 커다란 흐름을 가질때 계통발생변이를 찾아볼 수 있게 되는 것은 아닐런지? 막연한 생각이지만 만약 이러한 생각이 조금이라도 가능성이 있다면 이러한 변이를 즉 환경에 관계가 없거나 환경의 영향을 대단히 적게 받는 인자(factor, character; 특징)들의 변이의 흐름을 찾아 내므로써 가능한 것은 아닐런지? 그러한 변이가 소위 중립적인 변이라고 한다면 이러한 중립적변이를 나타내는 것은 무엇일까? 木村는 동위효소 변이가 중립적인 변이에 속하며, 자연도태와 관계가 있는 형질보다 중요한 진화원이 된다는 중립설을 제창한 바도 있다. 그러면 동위효소의 변이만으로 소나무 천연림의 유전적 흐름을 찾아낼 수가 있을 것인가? 중립적인 유전자의 수는 얼마나 많을 것인가? 이들의 전체적인 흐름을 보려면 얼마나 많은 종류의 동위효소를 분석해야 가능 할 수가 있겠는가? 동위효소 말고 다른 더 확실한 방법은 없는 것일가? 아직은 어려운 문제가 山積해 있어서 어찌 보면 오리무중인 것같다. 이런 중에서도 우선 우리나라 소나무는 북쪽에서 남쪽으로 일본 소나무는 남쪽에서 북쪽으로의 유전적 흐름을 가졌다고 가정해서 볼때 이 가설을 뒷받침 할만한 강력한 증거는 어디에서 찾아 볼 수가 있을 것인지? 아직은 이 가설을 뒷바침해줄 만한 집단유전학적 증거가 불충분하며 이 가설 자체에 대한 의문점도 많이 남아있는 형편이다.

그러므로 이 가설에 대한 증거을 제시하려 처음으로 시도 했든 미진한 결과를 여기에 감히 제시하는 것은 이가설을 증명하기 위한 많은 새로운 시도가 시작되기 바라는 것과 또 한편으로는 이가설을 뒤집기 위한 철저한 도전이 이루워 져야 한다는 문제 제기를 위한 것이다.


5. 參考文獻

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