지구상의 곤충 종 수를 추정하는 것은 매우 어려운 과제이며, 현재 약 6백만 종이라는 통설은 과소평가되었을 가능성이 큽니다. 본 연구는 코스타리카 과나카스테 보존 지역(ACG)의 건조림, 운무림, 열대우림 생태계에 설치된 15개 핵심 말레이 트랩에서 수집된 53,945종의 곤충 160만 개체 이상의 DNA 바코드 데이터를 기반으로 전 세계 곤충 종 수를 추정했습니다.
ACG 곤충 종 풍부도를 추정하기 위해, 관찰된 종 수에 '과소표집 비율'을 적용했습니다. 이 비율은 기생벌 아과(Braconidae: Microgastrinae)의 풍부도를 핵심 트랩 데이터와 미확인 종을 포함한 실제 풍부도 추정치(핵심 트랩, 주변 트랩, 기생된 나비목 애벌레에서 채집된 21,669개체 데이터 기반)를 비교하여 산출했습니다.
전 세계 곤충 종 수를 추정하기 위해, ACG 곤충 종 풍부도(약 333,000종)에 나무 종 및 여러 동물 분류군의 지구/ACG 비율을 적용하여 상향 조정했습니다. 보수적인 가정을 적용한 결과, 지구상의 곤충 종 수는 1,400만에서 2,000만 종으로 추정되며, 이는 현재 통설의 2~3배에 달합니다.
ACG 풍부도의 단일 추정치에서 넓은 신뢰 구간을 적용하여 상향 조정할 경우, 전 세계 추정치는 거의 3,000만 종에 육박합니다. 이 연구는 지구 생물다양성 추정에 중요한 기여를 하며, 곤충 종 다양성에 대한 이해를 심화하는 데 활용될 수 있습니다.
내륙 수계는 인위적 압력으로 인해 담수 생물다양성이 전례 없이 감소하고 있으며, 이를 되돌리기 위해서는 수생 분류군에 대한 심층적인 이해가 필수적이다. 담수 생태계에서 우점하는 저서동물인 깔따구(Chironomidae)는 전 세계적으로도 연구가 미흡하다. 본 연구는 홍콩의 5개 하천에서 1년간의 조사를 통해 깔따구 생물다양성에 대한 최초의 통합적 평가를 제공한다.
통합 분류학적 접근을 통해 홍콩 깔따구의 알려진 종수는 17종에서 243종으로 크게 확장되었으며, 225종을 대표하는 827개의 COI 바코드 참조 라이브러리를 구축했다. 베타 다양성 분해 결과, 군집 이질성은 주로 종 교체에 의해 발생하며, 이는 환경 기울기와 강하게 연관되었지만 지리적 거리와는 약한 관계를 보였다. 변동 분해 분석에서는 환경 요인이 공간 요인(6.7%)보다 군집 구성 변동(9.0%)을 더 잘 설명했다.
이러한 패턴은 환경 필터링과 대량 효과가 홍콩 깔따구 메타군집 구조화에 핵심적인 역할을 하며, 분산 제한의 영향은 미미함을 시사한다. 교차 데이터베이스 바코드 매칭 분석 결과, 홍콩 깔따구상은 주로 열대-아열대 지역에 속하며, 동아시아 및 동남아시아 연안(예: 중국 동부, 태국, 말레이시아)과 가장 강한 유사성을 보였다. 많은 종들이 넓은 지리적 분포를 보였는데, 이는 높은 수동 분산 능력과 넓은 생태학적 내성 덕분으로 추정된다.
본 연구는 홍콩 깔따구에 대한 최초의 견고한 생물다양성 기준선과 잘 관리된 DNA 바코드 라이브러리를 제공한다. 이 자원들은 분류학적 정밀화 및 eDNA 기반 생물 모니터링에 기여하여, 인간의 영향을 받는 담수 생태계 보전을 강화하는 데 도움이 될 것이다.
