미국청개구리
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1. 개요
미국청개구리(Dryophytes cinereus)는 미국 중부 및 남동부에 분포하는 개구리 종이다. 몸길이 4~6cm로, 밝은 녹색에서 붉은 갈색까지 변하는 등 쪽과 흰색 줄무늬가 있는 경우가 많은 옆구리를 특징으로 한다. 주로 곤충을 먹고, 수컷은 짝을 유인하기 위해 독특한 울음소리를 낸다. 서식지 파괴로 인해 개체 수 감소 추세에 있으며, 루이지애나와 조지아 주의 주 양서류로 지정되었다. 또한, 애완동물로 인기가 있으며, 수생 오염의 생물 지표로도 활용된다.
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| 미국청개구리 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Dryophytes cinereus |
| 명명자 | Schneider, 1799 |
| 이명 | Calamita cinereus Schneider, 1799 Hyla viridis Holbrook, 1842 Hyla carolinensis Cope, 1889 Hyla cinerea Garman, 1890 |
| 한국어 이름 | 미국청개구리 |
| 영어 이름 | American green tree frog |
| |
| 보전 상태 | |
| IUCN | 등급: LC (관심 필요) 참고: IUCN 적색 목록 |
| 생태 | |
| 먹이 | V. R. Haber의 1926년 연구에 따르면 다양한 곤충을 먹음 |
| 분류 | |
| 계 | 동물계 |
| 문 | 척삭동물문 |
| 강 | 양서강 |
| 목 | 개구리목 Anura |
| 아목 | 카엘아목 Neobatrachia |
| 상과 | 청개구리상과 |
| 과 | 아마가엘과 Hylidae |
| 아과 | 아마가엘아과 Hylinae |
| 속 | 아마가엘속 Dryophytes |
2. 분포 및 서식지
북아메리카, 중앙아메리카, 유라시아에는 최소 31종의 청개구리 종(''Hyla'' 또는 ''Dryophytes'')이 존재한다. 많은 청개구리가 신세계에 서식하는 반면, 상당수는 유라시아 대륙에 서식하며 핵산 염기서열 분석을 기반으로 독특한 생물지리학적 패턴을 보인다.[11] 미국청개구리는 주로 수변의 삼림, 초원, 농경지, 시가지 등 다양한 환경에 서식한다.
미국청개구리는 미국 중부 및 남동부에서 발견된다. 분포 범위는 메릴랜드주 이스턴 쇼어에서 플로리다주 남동부까지 이어지며, 서쪽으로는 텍사스주 중부까지, 북쪽으로는 델라웨어주와 뉴저지주 남부까지 개체군이 존재한다. 이들의 분포 범위는 계절에 따라 더 넓거나 다를 수 있다. 주로 노스캐롤라이나주, 사우스캐롤라이나주, 조지아주, 그리고 플로리다주의 해안 평원에 서식한다.[7] 미국청개구리는 단형 분류군으로 여겨지지만, 플로리다주에서 대서양 연안 평야를 따라 북쪽으로 점진적 변이가 관찰되기도 한다. 이는 강력한 선택압 및/또는 유전 부동의 결과일 수 있다.[8] 미국의 아칸소주, 앨라배마주, 일리노이주 남부, 버지니아주 동부, 사우스캐롤라이나주 동남부, 조지아주, 텍사스주 동부, 플로리다주, 노스캐롤라이나주 동부, 미시시피주, 미주리주 동남부, 루이지애나주 동부 지역 고유종이다.
미국청개구리는 영구적인 수원과 풍부한 식물이 있는 개방된 수관 숲에서 서식하는 것을 선호한다. 이 종은 자연 환경뿐만 아니라 사람이 거주하는 환경에서도 발견되며, 연못이 있는 뒷마당, 차고 또는 정원 구조물에서도 자주 관찰된다. 특히 사이프러스 연못, 수련 초원, 늪지에서 흔히 서식한다. 종종 잔가지, 낮은 가지, 그리고 풀 위에 앉아 있는 모습이 발견된다.[9]
3. 형태
미국청개구리는 중간 크기의 개구리로, 다리가 길고 유선형이며 날씬한 체형에 매끄러운 피부를 가지고 있다. 몸길이는 보통 3.2cm에서 6.4cm 사이이며, 최근 변태를 마친 어린 개체는 약 20.6mm 정도이다.[3] 몸길이는 4cm에서 6cm 사이이며, 몸은 가늘고 주둥이는 튀어나와 있다. 손가락 끝에는 큰 흡반이 있다.
등쪽의 색깔은 흔히 밝은 녹색에서 붉은 갈색까지 다양하게 나타나는데, 이러한 색상 변화 때문에 다른 종으로 오인되기도 한다.[4][5] 일부 연구에 따르면 미국청개구리는 주변 환경의 배경이나 온도에 따라 몸 색깔을 바꿀 수 있다.[6] 등에는 작은 금색 반점이 흩어져 있으며, 배 쪽은 흰색에서 크림색을 띤다. 눈에 띄는 흰색 옆줄이 주둥이부터 몸 옆면까지 이어지는 개체가 많다.
이들은 일반적으로 변온동물이며 불완전변온이다.[8]
미국청개구리의 평균 몸무게는 3.76g이며, 보통 2.15g에서 5.11g 사이이다. 암컷이 수컷보다 더 큰 경향이 있다. 몸집이 큰 수컷은 작은 수컷보다 짝짓기 경쟁에서 유리한데, 이는 결투 시 물리적인 힘이 더 세거나 더 뚜렷한 울음소리로 암컷을 유인할 수 있기 때문이다.[23]
4. 생태
미국청개구리는 주로 곤충을 먹는 식충동물이다. 주요 먹이로는 파리, 모기, 메뚜기, 바퀴벌레, 거미, 딱정벌레와 같은 곤충과 귀뚜라미, 개미와 같은 작은 곤충을 섭취한다.[13] 연구에 따르면, 미국청개구리는 먹이의 크기보다는 활동성에 따라 먹이를 선택하며, 가장 활동적인 먹이를 가장 자주 먹는 경향이 있다. 먹이의 약 90%는 적극적으로 추적해서 잡으며, 나머지는 가까이 다가온 곤충을 혀로 낚아채는 방식으로 사냥한다.[8] 드물게 식물 재료를 섭취하는 경우도 보고되었다.[14]
수컷 미국청개구리는 공격적인 상호작용을 통해 이성을 부르는 장소를 경쟁자나 침입자로부터 방어한다. 이러한 행동에는 수컷의 공격적인 울음소리와 몸싸움이 포함된다.[12] 미국청개구리는 야행성으로, 주로 밤에 활동하며 불이 꺼지면 더욱 활발해진다.[15] 작고 쉽게 놀라는 편이어서 자주 만지면 스트레스를 받을 수 있으며, 다루는 빈도는 개체별로 다르게 접근해야 한다.[15] 수컷은 연중 대부분, 특히 사육장에 물을 뿌려주면 울음소리를 내는 경향이 있다.[15]
번식 형태는 난생이며, 3월부터 10월 사이에 연못이나 늪 등 물속의 수초나 나뭇가지에 알을 낳는다. 북부 지역에 서식하는 개체군은 번식기가 상대적으로 짧다.
4. 1. 번식
대부분의 미국청개구리 암컷은 일 년에 한 번 번식하지만, 일부는 한 번의 산란기에 여러 개의 알 덩어리를 낳기도 한다. 플로리다 개체군의 경우, 수컷의 구애 울음소리는 3월과 9월 사이에 들을 수 있으며, 포접 상태로 짝짓기하는 모습은 4월과 8월 사이에 관찰된다.[16] 이 지역 개체군은 한 번에 평균 약 400개의 알을 낳는 것으로 관찰되었으며, 환경 조건이 더 좋은 경우에는 평균 1,200개 이상을 낳기도 한다.[16] 암컷의 몸 크기가 클수록 더 많은 알을 낳는 경향이 있지만, 첫 산란 이후에는 낳는 알의 수가 줄어드는 경우가 많다.[8] 알은 연못이나 늪 같은 물속의 수초나 나뭇가지 등에 낳으며, 부화하는 데는 보통 4일에서 14일이 걸리고 평균적으로는 5일이 소요된다.[16][8]
올챙이는 녹색 몸통에 각 콧구멍에서 눈까지 이어지는 노란색 또는 흰색 줄무늬가 있으며, 꼬리 지느러미에는 얼룩덜룩한 무늬가 있을 수 있다.[17] 미국청개구리는 짝짓기와 알 낳기 외에 새끼를 돌보는 행동(부모의 투자)은 하지 않는다.[8]
번식 활동은 낮의 길이, 온도, 강수량 같은 환경 요인의 영향을 크게 받는다. 정확한 영향 관계는 아직 연구 중이지만, 일반적으로 비가 온 후에 번식이 활발해지고, 온도와 낮의 길이가 증가하면 수컷이 더 자주 우는 경향이 관찰된다.[8] 미국청개구리는 포식성 물고기가 사는 곳 주변에서도 흔히 번식하는 미국 남동부의 유일한 청개구리속(Hyla) 종이다.[18] 번식기의 길이는 위도와 관련이 있어, 북쪽으로 갈수록 온도의 영향으로 번식기가 짧아지는 경향을 보인다.[8]
4. 2. 짝짓기 울음소리
수컷 미국청개구리는 짝을 부르기 위해 독특한 울음소리를 낸다. 이 소리는 위협을 알리거나 다른 용도로 내는 소리와는 뚜렷하게 구분된다. 이 특징적인 울음소리는 같은 지역에 사는 다른 개구리 종과 섞이지 않고 자신의 종과 번식하는 데 중요한 역할을 한다.[19] 수컷은 울음소리로 암컷을 유인하는 데 성공하면, 암컷을 붙잡고 알을 수정시키는 교미 포접 행동을 시작한다. 미국청개구리는 일부다처제 동물로, 수컷 한 마리가 가능한 한 많은 암컷과 짝짓기를 시도하는 경향이 있다.[8] 수정된 알은 수생 식물 등에 붙여 낳으며, 다른 많은 개구리 종들이 일시적으로 생기는 봄 웅덩이에 알을 낳는 것과 달리, 미국청개구리는 주로 물이 마르지 않는 영구적인 연못이나 호수 등에 알을 낳는다.[20]
번식기에는 여러 수컷 미국청개구리가 모여 동시에 울음소리를 내는 합창이 형성되는데, 이는 각기 다른 울음소리가 뒤섞여 소란스러운 소리를 만들어낸다. 이 때문에 수컷들은 암컷의 선택을 받기 위해 종 내 경쟁을 벌이게 되며, 다른 수컷들의 소리에 묻히지 않고 암컷에게 효과적으로 들릴 수 있는 자신만의 울음소리를 내야 한다는 압박을 받는다. 합창에 참여하는 수컷 수가 계속 변하고, 울음소리로 인해 포식자에게 발각될 위험이 커지며, 암컷이 특정 울음소리를 선호하는 성선택이 작용하는 등 경쟁은 더욱 복잡해진다.[21]
이러한 경쟁 환경은 미국청개구리 수컷의 울음소리 행동에 사회적 유연성(가소성)을 발달시켰다. 경쟁에서 살아남기 위해 수컷들은 울음소리의 길이(지속 시간)나 높낮이(주파수)를 바꾸거나, 다른 수컷과 울음소리가 겹치지 않도록 우는 시간(타이밍)을 조절한다. 예를 들어, 밤 중 다른 시간대에 울기 시작하는 방식으로 타이밍을 조절한다. 연구에 따르면, 수컷 미국청개구리는 울음소리를 내는 데 필요한 생리적 한계와, 암컷이 길고 주기적인 울음소리를 선호하는 경향 때문에, 소리의 특성 자체를 바꾸기보다는 우는 타이밍을 조절하는 방식을 더 자주 사용하는 것으로 밝혀졌다. 이는 정확한 타이밍 조절이 암컷 유인에 더 효과적일 수 있음을 시사한다. 합창 속 모든 개구리의 소리에 맞춰 자신의 울음소리를 계속 바꾸는 것은 에너지가 많이 들고 비효율적이므로, 수컷들은 주로 가장 가까이에 있는 몇몇 경쟁자들의 울음소리에만 선택적으로 주의를 기울이고 반응한다.[21]
일부 수컷 미국청개구리는 울음소리를 내는 대신 조용히 숨어 있는 전략을 사용하기도 한다. 이들을 '위성 수컷(satellite male)'이라고 부르는데, 이들은 근처에서 우는 다른 수컷의 소리를 듣고 찾아오는 암컷을 가로채 교미 포접을 시도한다. 이러한 행동은 울음소리를 내는 데 드는 에너지를 아끼고, 울음소리로 인해 포식자에게 발각될 위험을 줄이기 위한 생존 전략으로 여겨진다.[22] 수컷 호르몬인 안드로겐은 울음소리를 내는 데 필요한 에너지를 공급하는 데 관여한다. 실제로 위성 수컷 미국청개구리는 울음소리를 내는 수컷에 비해 체내 안드로겐 수치가 낮은 것으로 나타났는데, 이는 성 호르몬 수치가 짝짓기 전략(울음소리 내기 또는 위성 행동) 선택에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.[12]
수컷 미국청개구리는 주변 경쟁자들의 울음소리를 듣고 그 특성을 분석하여 자신이 울음소리를 낼지, 아니면 위성 행동을 할지 결정한다. 일반적으로 암컷 미국청개구리는 낮은 톤(낮은 주파수)의 울음소리를 내는 수컷을 선호하는데, 이는 보통 몸집이 큰 수컷에게서 나타나는 특징이다. 암컷의 선택에는 울음소리의 시작 타이밍이나 수컷의 크기 등 다른 요인들도 영향을 미친다. 주변에 자신보다 더 낮은 소리(더 매력적인 소리)를 내는 경쟁자가 있을 경우, 몸집이 큰 수컷 미국청개구리는 더 빨리 울기 시작하고 더 자주 우는 경향을 보인다. 반면, 몸집이 작은 수컷은 평균적인 울음소리를 내는 경쟁자가 있을 때만 더 빨리 울기 시작하는 등, 경쟁자의 특성에 따라 다르게 반응한다.[23]
4. 3. 종간 경쟁
미국청개구리는 다른 종과의 교배 경쟁을 겪기도 한다. 예를 들어, 플로리다 남부에서는 침입종인 쿠바 나무 개구리(Osteopilus septentrionalislat)가 미국청개구리와 비슷한 시기와 음조로 울음소리를 낸다. 한 연구에 따르면 두 종의 울음소리가 유사하여 서로 의사소통 공간을 제한하는 음향 경쟁이 발생한다. 이러한 경쟁 속에서 미국청개구리는 잠재적 짝이 울음소리를 더 잘 식별하도록 울음소리를 짧고, 크고, 더 자주 내는 방식으로 변화시켰다.[24][25]
5. 위협 요인
미국청개구리의 서식지는 주로 도시화와 산림을 파괴하는 산불로 인해 심각하게 줄어들고 있다. 대부분의 양서류는 특정 서식지에 대한 의존도가 높고 이동 능력이 제한적이기 때문에, 미국청개구리는 산림이 복구되는 동안 생존을 위한 대체 서식지가 시급히 필요하다. 텍사스 중부의 한 연구에서는 과학자들이 PVC 파이프를 이용한 인공 은신처를 만들어 산불로 인한 서식지 손실에 대응하려는 시도를 하기도 했다.[9] 미국청개구리가 번식을 위해 이용하는 습지는 최근 도시화로 인해 염분 농도와 살충제 농도가 증가하는 문제를 겪고 있다. 이는 정자의 운동성에 부정적인 영향을 미쳐 번식 성공률을 감소시키는 것으로 나타났다.[10]
올챙이 시절의 미국청개구리는 햇살고기, 배스, 잠자리(왕잠자리과 및 고추잠자리과의 수생 유충 포함)에게 쉽게 잡아먹힌다. 특히 영구적인 물웅덩이보다 일시적으로 생기는 연못에 살 때 포식에 더 취약하다. 포식을 피하기 위해 청개구리 올챙이는 물속에 숨는 행동을 더 많이 보이기도 한다.[26][27]
또한, 미국청개구리는 선충, 원생동물, 흡충류를 포함한 몇몇 기생충에 감염될 수 있다.[28]
하지만 대부분의 다른 양서류와 달리, 미국청개구리는 바트라코키트리움 덴드로바티디스(Bd) 병원체나 피부진균증에는 비교적 잘 감염되지 않는 특징을 보인다. 그 이유는 명확히 밝혀지지 않았지만, 한 연구에서는 기후 변화, 개구리 자체의 면역력, 서식지 환경의 변화 등이 복합적으로 작용했을 가능성을 제기했다.[29]
6. 생리학
(내용 없음)
6. 1. 안드로겐
일부 수컷 미국청개구리는 광고 울음소리를 내거나 변경하지 않고 조용히 있는 '위성' 행동을 보인다. 이들은 근처에서 우는 수컷의 신호를 가로채 접근하는 암컷과 짝짓기를 시도하는데, 이는 에너지를 보존하고 포식 위험을 피하기 위한 전략이다.[22]안드로겐은 울음소리를 내는 데 필요한 에너지를 공급하는 데 관여한다. 울음소리를 내는 수컷에 비해 위성 행동을 하는 수컷은 안드로겐 수치가 낮게 나타나는데, 이는 성 호르몬과 짝짓기 전략 사이에 연관성이 있음을 시사한다.[12]
수컷 미국청개구리는 주변 경쟁자 수컷의 울음소리를 엿듣고 자신의 짝짓기 전략을 결정한다. 암컷은 일반적으로 낮은 주파수의 울음소리를 내는 큰 수컷을 선호하며, 울음소리 시작까지 걸리는 시간이나 수컷의 크기 등도 고려 대상이다. 큰 수컷은 낮은 주파수로 우는 경쟁자가 근처에 있을 때 울음소리 시작 시간을 줄이고 빈도를 높이는 경향이 있다. 반면 작은 수컷은 평균적인 주파수의 경쟁자에 대해서만 울음소리 시작 시간을 줄인다.[23]
수컷이 공격성을 드러내거나 짝을 유인하기 위해 울음소리를 낼 때 안드로겐이 소모된다. 또한, 글루코코르티코이드와 같은 코르티코스테론 수치도 발성 행동 중에 변화하는 것으로 관찰된다. 에너지-호르몬 발성 모델에 따르면, 발성 후 안드로겐 수치가 감소하면 글루코코르티코이드 수치는 증가하는 경향을 보인다. 실제로 위성 수컷은 발성 수컷보다 안드로겐 수치가 낮고 글루코코르티코이드 수치가 높은 것으로 나타났다. 이는 미국청개구리가 발성 여부를 결정하고 발성 행동과 비발성 행동을 번갈아 하는 메커니즘을 설명할 수 있지만, 글루코코르티코이드와 수컷 발성 사이의 명확한 인과 관계를 밝히기 위해서는 추가 연구가 필요하다.[12]
안드로겐이 발성에 미치는 영향은 사회적 환경에 따라 제한될 수 있다. 한 연구에서는 다른 개구리들의 합창과 같은 사회적 자극이 있을 때, 안드로겐만으로는 수컷의 발성을 유발하기에 충분하지 않다는 결과가 나왔다. 이는 안드로겐이 발성의 기본적인 동기를 부여할 수는 있지만, 짝짓기와 같은 특정 상황에서 다양한 울음소리를 내기 위해서는 추가적인 사회적 맥락이 필요할 수 있음을 시사한다.[30]
7. 인간과의 관계
민가 근처에도 서식하며 인간에게 친숙한 개구리라고 할 수 있다.
7. 1. 보존
미국청개구리의 서식지는 주로 도시화와 산림을 파괴하는 산불로 인해 심각하게 줄어들고 있다. 대부분의 양서류는 특정 서식지에 대한 의존도가 높고 이동 능력이 제한적이기 때문에, 미국청개구리는 파괴된 산림이 회복될 때까지 생존을 위한 대체 은신처가 시급히 필요하다. 텍사스 중부에서 진행된 한 연구에서는 과학자들이 PVC 파이프를 이용해 인공 은신처를 만들어 산불로 인한 서식지 손실 문제에 대응하고자 했다.[9] 또한, 미국청개구리가 번식하는 습지는 최근 도시화의 영향으로 염분 농도와 살충제 농도가 증가했다. 이러한 환경 변화는 개구리의 정자 운동성에 부정적인 영향을 미쳐 번식 성공률을 감소시키는 것으로 나타났다.[10]국제 자연 보전 연맹(IUCN)은 미국청개구리를 적색 목록에서 '''관심대상'''(LC)으로 분류하고 있다.
7. 2. 애완동물
미국청개구리는 크기가 작고 외모가 보기 좋으며, 사육에 까다로운 조건이 필요하지 않아 애완동물로 인기가 많다. 많은 양서류와 달리, 가정 온도가 약 21.1°C 이하로 떨어지지 않는 한 인공적인 난방이 필요하지 않다. 크고 (최소 10gal) 테라리움이 필요하며, 상업용 잘게 썬 나무껍질이나 코코넛 껍질 침구, 또는 테라리움 바닥의 처리되지 않은 표토와 같이 어느 정도 습도를 유지할 수 있는 기질이 가장 좋다. 청개구리는 수목형이므로, 사육장은 길이보다 높이가 더 중요하다. 식물이나 나뭇가지와 같이 오를 수 있는 다양한 것들이 서식지에 있어야 한다. 얕은 물그릇도 포함되어야 한다. 사육 중인 개구리는 필요 이상으로 만져서는 안 되며, 만져야 할 때는 깨끗한 장갑을 착용해야 한다.[31]
민가 근처에도 서식하며 인간에게 친숙한 개구리라고 할 수 있다. 애완동물로 사육되기도 하며, 일본에도 수입되고 있다.
7. 3. 주 상징 및 생물 지표
미국청개구리는 1997년에 루이지애나의 주 양서류로 지정되었고,[32] 2005년에는 조지아의 주 양서류가 되었다.[33][34]또한, 미국청개구리는 수생 환경 오염 정도를 나타내는 생물지표로 활용될 수 있다. 폴리염화 바이페닐(PCB)과 같은 합성 화합물은 여러 살충제에 포함되어 있으며, 이는 청개구리의 수생 서식지를 오염시킨다. 청개구리의 피부는 얇고 투과성이 높아, 이러한 합성 화합물이 접촉 시 쉽게 흡수된다. 이 특성 덕분에 미국청개구리는 오염 수준을 측정하는 데 유용한 지표가 된다.[35]
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