새들은 어떻게 그렇게 먼 거리를 이동합니까? 과학자들은 퍼즐을 해독합니다.

2020 년 말 인도에서 겨울이 시작되면서 전 세계에서 온 100 종 이상의 새들이 먹이와 병아리를 찾아 인도 대륙으로 몰려 듭니다. 이 철새는 강, 바다, 산을 가로 질러 수천 킬로미터를 날지 만 매년 정확한 경로와 위치를 어떻게 알 수 있습니까?

새로운 연구에 따르면 장거리 여행을 안내하는 나침반 역할을하는 지구의 자기장을 감지하는 능력이라고합니다. 새들은 감지 및 신호 기능을 가능하게하는 크립토 크롬이라고하는 자기 적으로 민감한 단백질을 망막에 사용하여 장거리 탐색을 돕습니다.

검색Nature 잡지에 게재되었습니다. 철새가 날씨의 변화를 어떻게 감지하고 언제 이주 할 것인지, 어떤 경로로 갈 것인지 결정하는 방법에 대한 미스터리를 푸는 데 더 가까워졌습니다.

독일 옥스포드 대학과 올덴 부르크 대학의 연구원들은 루벤스를 연구하고 그들이 탐색하는 데 사용하는 소형 “살아있는 나침반”을 분석했습니다. 연구팀은 분자의 형태를 연구하여 자기 센서가 포함되어 있는지 확인한 결과 높은 자기 감도의 가능성이 있음을 발견했습니다.

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PJ Hoare 교수는 “이 고도로 전문화 된 화학 반응이 새에게 지구 자기장의 방향에 대한 정보를 제공하고 이러한 방식으로 자기 나침반을 형성 할 수 있다는 것이 가능해 보이지만 지금은 더 강하게 설명하지는 않겠습니다.” 옥스포드 대학은 BBC에 말했다.

독일 옥스포드 대학교와 올덴 부르크 대학교의 연구원들이 루벤스를 연구했습니다. (이미지 : 게티)

퍼즐에 대한 이전 설명

연구자들이 내장 GPS를 발견하는 데 가까워지면서 수년 동안 다른 가설이 제시되었습니다. 초기 연구에 따르면 동물의 신체에있는 산화 된 철 화합물이 자기장과 정렬되어 토크라고하는 회전력을 발휘하여 신체 정렬 및 동작 지시의 신호 변화를 유도합니다.

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그러한 또 다른 가설은 크립토 크롬이 빛의 광자를 흡수하고 광 여기 될 때 라디칼 쌍으로 알려진 자기 적으로 민감한 화학 물질을 형성한다고 제안합니다. 상호 작용의 차이는 지구 자기장에 대한 동물의 방향을 나타냅니다. 연구원들은이 두 가지 과정이 자기지도 감각과 자기 나침반 감각을 구성하는 새에서 발생할 가능성이 높다고 말합니다.

새의 자기 단백질

이동 로봇에 대한 이전 연구에 따르면 크립토 크롬 (CRY4)은 망막에있는 두 가지 유형의 광 수용체 세포의 바깥 부분에 있으며, 이는 크립토 크롬을 자극하여 자기 감지를 돕는 빛을 수신하기에 이상적인 위치입니다. 연구자들은 또한 이동 시즌이 다가옴에 따라 로빈 눈의 망막에서 발현 수준이 상승한다는 것을 발견했습니다.

이 단백질은 일부 동물에서도 발견되며 CRY1 및 CRY2로 알려져 있으며 24 시간 주기로 발생하는 기능을 조절합니다. 새와 마찬가지로 CRY4는 자기장을 사용하여 넓은 바다를 가로 질러 여행하는 것으로 기록 된 양서류에서도 발견됩니다.

연구팀은 분광법 및 분자 역학 시뮬레이션과 같은 광범위한 기술을 사용하여 결론에 도달했습니다. 그러나 그들은 새에서 자연적으로 발생하는 GPS를 해독하기 위해 더 많은 작업이 필요하다고 말합니다.

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