| 지구 자기장을 이용한 철새의 “항행” 원리 규명 | ||
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  중국과학원 허페이물질과학연구소 자기장과학센터 Xie Can(謝燦) 연구팀은 영국 옥스포드대학교 Peter Hore 교수 연구팀 및 독일 올덴부르크대학교의 Henrik Mouritsen 교수 연구팀과 공동으로 동물 자기감응 및 생물 네비게이션 분야에서 철새가 지구 자기장을 이용하여 “항행”하는 원리를 규명했다. 관련 연구 성과는 2021년 6월 23일, 국제학술지 “Nature”에 게재되었다. 지구상의 많은 생물은 수십억 년의 진화 과정에서 미약한 지자기장을 이용하여 바다, 육지, 공기 등 다양한 공간과 다양한 규모에서 정확한 방향과 항법을 달성하는 능력을 개발했다. 그러나 그 과학적 원리는 밝혀지지 않았다. 자기장의 침투성은 자기장 자극이 원격으로 손상 없이 유기체의 대뇌 등 내부에 깊숙이 침투할 수 있도록 한다. 연구팀은 자기공명 분광법 등을 응용하여 몇가지 조류의 자기감응 핵심 단백질인 Cry에 대한 심층 연구를 통해 최초로 유럽울새 등 철새 Cry 단백질의 자기장에 대한 민감성이 비철새보다 훨씬 크다는 것을 발견했다. 이러한 민감성는 주로 “자유라디칼 쌍” 중 얽힌 전자의 스핀 상태 변화에 반영된다. 또한, Cry 단백질의 자기감응 메커니즘이 내부 전자 행동에서 비롯되며 이러한 전자 움직임은 자기장에 고도로 민감함을 밝혔다. 양자 화학실험과 이론적 계산을 통해 이러한 전자 전달 과정이 “자기 감응”과 “신호 전달” 두가지 서로 다른 기능을 동시에 담당함을 최초로 발견했다. 해당 연구는 철새의 지자기장에 대한 감응의 양자 생물학적 원리를 어느 정도 밝히고, 향후 동물 자기감응 및 생물 네비게이션 연구를 위한 방향을 제시했으며, 생체공학 네비게이션 및 생물 자기제어 기술 개발을 위한 이론적 지침을 제공했다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/6/460149.shtm |
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