몽골에서 번식하는 개리(Anser cygnoides)와 줄기러기(Anser indicus)의 공간 이용과 종내 상호작용

Abstract

개리(Anser cygnoides)와 줄기러기(Anser indicus)는 몽골에서 동일한 번식지를 이용하는 종으로서, 개리는 동아시아-대양주 철새이동경로(East Asian-Australasian Flyway)를 통해, 줄기러기는 중앙아시아 철새이동경로(Central Asian Flyway)를 통해 번식지와 비번식지를 이동한다. 몽골의 번식지와 달리 저위도 지역에 위치한 두 종의 비번식지는 조류 인플루엔자 바이러스의 주요 발발 지역으로 알려져 있기에 몽골의 번식지는 서로 다른 비번식지에서 유입된 바이러스가 교환되고 다시 서로 다른 이동경로를 따라 확산되는 장소가 될 수 있다. 따라서 번식지에서 두 종의 공간이용과 상호작용에 대한 정보는 두 종의 기초 생태 및 조류 인플루엔자 확산을 이해하는데 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구는 몽골 내 번식지에서 무선추적을 통해 확보한 두 종의 좌표를 분석함으로써, 종별 번식기의 행동권과 공간 이용을 이해하고, AIV 감염이 개체의 행동에 미치는 영향, 종내 상호작용을 통한 AIV 전파 위험성을 파악하고자 하였다. 개리와 줄기러기의 번식지에서 확보한 좌표를 이용하여 90% 및 50% 커널 밀도(kernel density estimation)를 구하고, 이를 각각 행동권(home range)과 핵심서식지(core area)로 정의하였다. 주별로 산정한 행동권과 핵심서식지 면적의 시간적 변화를 분석한 결과, 행동권과 핵심서식지는 종, 서식지, 시기에 따라 유의미한 증가와 감소의 변화가 있었으며, 이는 새끼 성장과 깃의 성장에 따른 개체의 이동 능력 변화 및 시간에 따른 먹이 자원의 고갈, 이주 준비를 위한 먹이 활동의 증대 등과 관련된 것으로 보인다. 개리를 대상으로 AIV 감염이 미치는 야생조류의 행동에 미치는 영향을 파악하고자 행동권과 이동 거리의 차이를 분석한 결과, AIV 감염은 개체의 행동권과 이동 거리에 통계적으로 차이는 나타났으나, 생태적으로 유의한 영향으로 보기에는 어려웠다. AIV의 개체 간 전파 가능성을 평가하기 위해 개체 간 공간이용을 유인과 회피로 나누고 상호작용지수(IAB index)로 산출하여 감염 개체와 비감염 개체 간의 차이를 분석한 결과, AIV 감염 여부는 개체 간 유인, 회피, 상호작용지수에 영향을 미치지 않아 감염 개체와 비감염 개체간 물리적 회피는 나타나지 않았다. 이는 집단생활을 하는 개리와 줄기러기의 생태적 특징으로 인한 결과일 수 있으며, AIV의 개체간 전파가 무작위하게 발생할 수 있음을 의미한다. 이와 같이 두 종의 공동 번식지에서의 AIV 감염 및 비감염 개체 간 무작위로 발생하는 상호작용은 종내 AIV 전파 가능성을 높이고, 특히 번식지에서 바이러스에 면역이 형성되지 않은 어린 개체의 감염 가능성을 의미하며, 향후 번식기 이후의 이주행동으로 인해 서로 다른 이동 경로를 따라 AIV의 확산 및 장거리 전파가 일어날 수 있음을 보여준다. 본 연구는 개리와 줄기러기의 번식지에서의 공간 이용에 대한 정보를 제공하며, 신규 감염성 질병에 노출된 두 종에 대한 향후 종 보전을 위한 자료로 활용될 수 있다. 또한, AIV가 개체의 활동에 미치는 영향을 파악하고자 분석에 있어 상대적으로 짧은 좌표 획득 간격의 데이터를 활용하였다는 점, 감염기 동안의 움직임만을 분석하였다는 점에 의의가 있다.

Swan Geese (Anser cygnoides) and Bar-headed Geese (Anser indicus) are conspecific waterbird species that use similar breeding habitats in Mongolia. After the breeding season, Swan Geese migrate through the East Asian-Australasian Flyway while Bar-headed Geese use the Central Asia Flyway to reach their own non-breeding grounds. Unlike natural habitats in Mongolia, non-breeding grounds in lower latitudes are known to be epicenters of the Avian Influenza Virus (AIV) outbreaks. Therefore, AIVs from two separated non-breeding grounds can be introduced into and exchanged in their shared breeding grounds in Mongolia, and then transmitted again along the two different flyways. Information on the spatial use and species interactions would helpful for the understanding of the biology of the geese and inter- and intra-species AIV transmission. This study aimed to enhance the understanding of spatial use and home ranges of the breeding geese and to assess the effects of AIV infection and intraspecies interaction on their spatial use and the risk of AIV transmission through the analysis of GPS-based telemetry data in breeding grounds of Mongolia. In July and August in 2014 and 2019, home ranges (90% of kernel density estimation: 90% KDE) and core areas (50% KDE) were estimated from the GPS coordinates of the geese in their breeding grounds. The study period in the breeding ground was separated into weeks, and the temporal changes in core areas and home ranges were estimated to detect weekly changes in their spatial use. There was a significant increase and decrease in the range of behavior by species, habitats and periods. This pattern of spatial use may be related to the temporal change in individuals mobility due to the growth of offspring and the re-growth of flight feathers of adults, the depletion of available feeding resources over time, and the increased feeding activities to prepare for migration. Analysis of the home ranges and travel distances to assess the potential effects of AIV infection on the behaviors of Swan Geese indicated that there was no significant difference between AIV infected and non-infected individuals in ecological perspective. Interactions between infected and non-infected individuals, attraction or avoidance, were standardized as Benhamous IAB Index. The indices indicated that all individuals seem to interact randomly without clear attraction or avoidance with infected individuals, suggesting that the gregarious Swan Geese would be vulnerable to the spread of AIV by having no avoidance of infected individuals. This random interaction between AIV infected and non-infected individuals in shared breeding sites of wild geese may be a risk factor of the inter- and intra-species local transmission and the long-distance transmission along their different migration flyways. This study collected noble information on the spatial use of two wild geese species using high-frequency GPS-based telemetry data in their wild breeding habitats, improved knowledge on the ecology of two declining geese species, and provided fundamental data to assess the risk of AIV transmission in the two AIV susceptible waterbirds in terms of their conservation and management.