학문
내일도손꼽히는호두과자
새들은 먼 거리를 이동할 때도 왜 길을 안잃나요?
새들은 먼 거리를 이동해도 같은 장소를 잘 찾아오는데, 날씨가 계속 흐려 태양이 안 보이는 날에도 방향을 어떻게 찾는지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 내일도손꼽히는호두과자님. 이중철 전문가입니다.
우선 철새나 비둘기와 같은 새들이 수천 킬로미터 떨어진 거리나 날씨가 흐려 태양이 보이지 않는 날에도 방향을 잃지 않고 목적지를 찾아갈 수 있는 이유는 내장된 생체 내부 지침서와 내비게이션 시스템을 갖추고 있기 때문이에요.
새들은 지구 자기장을 감지하는 지각 능력과 함께 태양과 별의 위치, 지형지물, 그리고 냄새나 저주파 음향 같은 다양한 과학적 감각 기관들을 복합적으로 활용하여 방향을 찾는답니다.
■ 지구 자기장을 감지하는 나침반 감각
새들이 구름이 짙게 낀 흐린 날이나 깜깜한 밤에도 길을 잃지 않는 가장 근본적인 비밀은 지구 자기장을 눈과 부리로 느끼는 능력에 있는데요. 새의 눈 속 망막에는 크립토크롬(Cryptochrome)이라는 광수용체 단백질이 존재합니다. 이 단백질은 빛을 받을 때 자기장의 방향에 따라 화학 반응이 달라지는데, 과학자들은 새가 지구 자기장의 흐름을 시각적인 명암이나 밝기 패턴으로 직접 보면서 방향을 잡는 것으로 분석하고 있습니다. 또한 부리 끝부분에는 자성 물질인 상자성 산화철 입자가 분포되어 있어, 마치 내장된 전자 나침반처럼 북쪽과 남쪽의 위도 변화 및 자기장 세기를 정밀하게 감지한답니다.
■ 태양과 별자리를 활용한 천체 시계 조종
날씨가 맑은 날 새들은 태양과 별의 위치를 정밀한 시각 기준점으로 활용하고 있는데요. 새들은 체내에 정확한 생체 시계를 가지고 있어서 시간의 흐름에 따라 태양의 위치가 변하는 것을 자동으로 계산하고 보정할 수 있습니다. 이를 시간 보정 태양 나침반이라고 부릅니다. 또한 야간에 먼 거리를 이동하는 철새들은 북극성을 중심으로 회전하는 밤하늘의 별자리 패턴을 어릴 때 학습하여 이를 기준으로 방향을 잡습니다. 날씨가 흐려 천체가 보이지 않을 때는 앞서 언급한 자기장 나침반 시스템으로 즉시 전환하여 길을 찾는답니다.
■ 지형지물 및 바람과 냄새를 이용한 후각 지도
목적지에 가까워지거나 고향으로 돌아올 때 새들은 자신이 기억해 둔 유용한 환경 정보들을 종합적으로 조합해요. 높은 하늘에서 날아가며 강 줄기, 산맥, 해안선, 도로 같은 큼직한 지형지물을 기억하여 지도처럼 활용합니다. 그뿐만 아니라 비둘기 같은 일부 조류는 공기 중에 떠도는 미세한 화학 물질의 냄새를 맡아 위치를 파악하는 후각 지도 능력이 매우 뛰어나답니다. 또한 파도가 치거나 바람이 산맥에 부딪힐 때 발생하는 극저주파 음향을 귀로 감지하여 수백 킬로미터 밖에서도 목적지의 위치와 거리를 정밀하게 측정해 내기도 해요.
정리하자면,
새들이 먼 거리를 이동할 때 날씨가 흐려도 길을 잃지 않는 이유는 눈과 부리에 존재하는 특수 단백질과 자성 물질로 지구 자기장을 시각 및 감각으로 느낄 수 있을 뿐만 아니라, 태양과 별자리, 지형지물, 후각 및 저주파 감각 등 여러 가지 생체 내비게이션 시스템을 상황에 맞게 복합적으로 활용하기 때문이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
새들은 여러 가지 감각을 이용해 길을 찾습니다. 낮에는 태양의 위치, 밤에는 별자리, 그리고 흐린 날에도 지구 자기장을 감지하는 능력으로 방향을 파악합니다. 또한 냄새, 지형의 특징, 이전 이동 경험을 기억해 목적지를 찾아갑니다. 특히 철새는 유전적으로 이동 경로 익히고 태어나면서 부터 방향 감각을 발달시키는 경우가 많습니다.
새들은 지구의 자기장을 시각적으로 인식하는 특수한 단백질과 내부 마그네타이트 성분을 이용해 날씨가 흐린 날에도 정확한 방향을 감지하여 길을 잃지 않고 이동합니다. 눈 속의 크립토크롬 단백질이 지구 자기장과 반응하여 자력선의 기울기와 방향을 일종의 시각적 지도로 인식하기 때문에 태양이나 별이 보이지 않아도 위치 추적이 가능합니다. 여기에 더해 지형의 냄새나 고유한 바람 소리 같은 저주파 음파를 종합적으로 조합하여 기억된 경로를 정확하게 추적하므로 기상 조건에 관계없이 목적지에 안전하게 도달합니다.
새들은 태양이 보이지 않는 흐린 날에도 지구 자기장을 읽는 생체 나침반을 가지고 있어 방향을 찾을 수 있습니다.
새는 망막의 크립토크롬(Cry4)단백질 덕분에 지구 자기장을 직접 볼 수 있어 자기선을 보며 날아갑니다. 또한 부리 신경에 들어 있는 미세한 자철석 입자가 지구 자기장을 감지해 방향 신호를 뇌로 전달합니다.
그리고 흐린 날이라도 구름을 뚫고 들어오는 미세한 편광 패턴을 분석해 구름 뒤 태양의 위치를 역산할 수 있고, 파도 소리나 산맥을 넘는 바람 소리 같은 초저주파로 지형 고유의 음향 지도를 파악할 수도 있습니다.
그렇게 새들은 자기장 감각으로 큰 방향을 잡고, 초저주파와 후각이나 편광 등의 보조 감각을 총동원해 목적지를 정확히 찾아갈 수 있는 것입니다.