철새 등 일부 조류는 지구의 자기장(지자기)을 인식하여 정확한 방향으로 비행하는 능력을 가진 것으로 알려져 있습니다. 그런 지자기를 인식하는 능력에 대해 '인간 남성은 블루라이트에 의해 지자기를 감지하고 있다'는 연구결과가 2019년에 발표되었습니다.
Blue light-dependent human magnetoreception in geomagnetic food orientation
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0211826
지자기는 지구표면에서 매우 약해, 냉장고에 붙이는 자석의 100분의 1 정도의 자력밖에 없습니다. 지금까지의 연구에서는 철새와 바다거북은 지자기를 감지하여 방향이나 위치를 판단한다는 연구가 발표되어 왔습니다.
Evidence that Magnetic Navigation and Geomagnetic Imprinting Shape Spatial Genetic Variation in Sea Turtles: Current Biology
http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30351-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982218303518%3Fshowall%3Dtrue
Scientists have discovered a fascinating link between magnetic fields and turtle nesting
https://www.sciencealert.com/scientists-have-discovered-a-fascinating-link-between-magnetic-fields-and-turtle-nesting
이 지자기를 감지하는 철새의 능력은 안구 내의 청색광에 민감하게 반응하는 단백질 'Cryptochrome'과 관련이 있다는 연구결과가 2018년에 보고되었습니다.
Cryptochrome and Magnetic Sensing
http://www.ks.uiuc.edu/Research/cryptochrome/
Birds can see Earth's magnetic fields, and we finally know how that's possible
https://www.sciencealert.com/birds-see-magnetic-fields-cryptochrome-cry4-photoreceptor
이 Cryptochrome은 인간의 안구 내에도 존재합니다. 2019년에 한국의 경북대학 채권석 씨 연구팀이 수행한 실험에서 '남성만이 지자기를 눈으로 감지하고 있다'는 결과를 얻을 수 있었습니다.
이 실험은 피실험자에게 귀덮개를 한 상태에서 눈을 감은 채 북을 식별하는 것이었고. 실험실은 달이 뜨지 않은 밤에 상당하는 3 × 10^-4 럭스 밝기로 유지했고, 피실험자에게 북쪽 방향을 인지시킨 후, 회전의자를 사용하여 방향을 알 수 없도록 하여 북쪽을 가리키도록 요구했습니다. 또한 '고대 인류는 지자기에 의존하여 사냥을 했다'라는 가설을 고려해, 피실험자를 기아상태에 두고 '정답을 맞추면 초코칩을 받을 수 있다'와 '정답을 맞추어도 받을 수 없다'라는 두 가지 조건에서 실험이 실시되었습니다.
실험 결과, 초코칩을 받을 수 있고 피실험자가 남성인 경우 북쪽을 맞추는 비율이 유의하게 높았다는 것. 대조실험으로 '자기장의 방향을 바꾼 상태'와 '아이마스크의 빛을 제로로 한 상태'에서의 실험도 있었습니다만, 이 경우에는 피실험자가 맞추는 방향의 편향이 없었습니다.
위의 결과에 따라 연구팀은 인간에서도 '기아상태의 남성이라면 빛에 의존해 북쪽을 인식할 수 있다'고 결론내렸습니다.
2021년에는 도쿄대학의 연구팀이 세포 내에 존재하는 '플라빈 분자'가 자기에 반응하고 있다고 발표해, 점차 자기를 감지하는 능력의 전모 규명에 한걸음 전진하고 있습니다.
生きた細胞内で生体分子の磁気感受性を直接観測 | 東京大学
https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/articles/z0508_00093.html
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