망막이야기

이성진의 망막이야기 2 -19

작성일 2009-06-02 첨부파일


동물은 자기장을 어떻게 감지하는 것일까?


사람들은 0.5 가우스(gause) 밖에 안 되는 미약한 지구의 자기장을 감지할 수 없습니다. 그러나 다른 생물들 중에는 자기장을 감지할 수 있는 것들이 있습니다. 거북이, 가재, 벌, 초파리, 연어, 개구리, 도마뱀, 철새 들이 바로 그 주인공들입니다. 과학자들은 어떻게 이런 동물이나 곤충들이 자기장을 감지하는지 궁금해 했지만 정확한 기전을 알지 못합니다.

과학자들이 자기장 감지 연구에 이용하는 새들이 있습니다. 그것은 꼬까울새(european robin), 호주 동박새(silvereye), 정원솔새(garden warbler)입니다. 독일의 프랑크푸르트 대학의 볼프강 빌취코(wolfgang wiltschko) 교수는 1966년부터 이 새들을 연구했습니다.

이들은 작지만 건강하고, 장거리를 뛸 수 있는 철새로 번식력도 강합니다. 또한 새장에서 두었을 때 이동시기가 되면 자신이 가야할 방향을 향해 안절부절하는 모습(migratory unrest)을 보이는 특징이 있기 때문입니다.

이들이 정확히 자기가 가야할 위치를 찾아가기 위해 빛의 편광을 이용하거나, 별을 찾아가거나, 태양의 위치 등을 이용하는 것으로 되어 있습니다.

그러나 이것만으로 설명하기에 충분하지 않습니다. 어떤 과학자는 자기장을 감지하는 박테리아(magnetotactic bacteria)의 몸속에 철(magnetotite)이 들어있는 것을 보고 이 새들의 몸에도 철이 있을지 모른다고 생각했습니다.

또한 상어나 가오리와 같은 연골어류처럼 전류를 유발하여 자기장을 감지하는 것일 지도 모릅니다.

그런데 또 하나의 가설이 있습니다. 그것은 새들의 눈 속에 빛에 반응하여 특별한 물질이 만들어지고, 그 물질을 통해 자기장을 감지하는 것은 아닐까 하는 것입니다. 과학자들은 그것을 라디칼결합반응(radical pair reaction)이라고 합니다. 과연 이 가설이 맞는 것일까요?