자기장을 느끼는 유럽울새

철마다 이동하는 유럽울새는 단백질로 지구 자기를 감지하는 것으로 나타났다.

장거리 이동을 하는 철새가 목적지를 어떻게 감지하는지, 그 수수께끼를 밝히기 위해 많은 연구자가 도전해 왔다. 철새가 지구 자기를 느끼는 능력을 가지고 있다는 설이 가장 유력 했지만, 확증이 될 만한 증거가 없었다.

독일 올덴부르크 대학의 대학원생 쉬징징 (Jingjing Xu) 등의 국제 연구팀은 철마다 이동하는 유럽울새의 망막에 들어 있는 단백질 ‘크립토크롬’을 추출해 그 광화학적 성질을 자세히 조사했다. 그 결과, 빛을 쬐었을 때 이 단백질의 거동이 어떤 조건 아래에서는 높은 자기 감수성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

한편 철마다 이동하지 않는 닭이나 비둘기 같은 새에서 추출한 ‘크립토크롬’은 자기장에 약한 감수성으로 나타났다.

이 현상에는 전자가 가진 ‘스핀’이라는 성질의 상태가 관여하는데, 그 거동은 컴퓨터를 사용한 양자 역학적 시뮬레이션으로도 확인되었다. 철새가 지구 자기를 측정하는 나침반으로 이 단백질을 이용하고 있을 가능성이 높다.

이번 연구는 몸 밖으로 꺼낸 단백질의 성질을 조사한 것이지만, 최종적으로는 몸 안에서 크립토크롬이 자기장에 어떤 반응을 보이는지 확인할 필요가 있다고 연구팀은 말했다.

이 내용은 Nature, 2021년 6월 23일에 게재되었다.

출처: 뉴턴 2021.10

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