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수정이 물고기의 항해를 가능하게 하는 방법
상류에서 수영하는 치누크 연어. (사진설명: 오리건주립대학교)
바다를 건너는 연어는 산란할 때가 되었을 때, 몇 년 전에 부화했던 강으로 돌아가는 길을 어떻게 찾나요? 미국 과학자들은 오랜 미스터리를 해결하는 데 더 가까워졌다고 믿습니다.
오레곤 주립대학교(OSU) 산하 농업과학대학이 이끄는 연구자들의 새로운 연구에 따르면 물고기는 조직에 내장된 미세한 자철석 결정 사슬을 지도와 나침반으로 사용하여 지구 자기장을 사용하여 탐색할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
팀은 어린 치누크 연어(온코린쿠스 차위차) 짧지만 강한 자기 펄스를 발생시킵니다.
이러한 펄스는 자성 입자의 극성을 반전시키고 박쥐, 새, 바다거북, 바다가재 등 많은 종의 자기 방향 동작에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 이전에는 물고기의 행동 변화와 관련이 있었던 적이 없었습니다.
펄스를 인가한 연어의 행동을 자기 코일 시스템에서 '펄스 없이' 제어한 물고기의 행동과 비교했습니다. 과학자들은 "자기 지도"를 이동시키면 제어한 물고기는 무작위로 방향을 잡는 반면, 펄스를 인가한 물고기는 선호하는 방향을 보인다는 것을 발견했습니다.
철광석 자철석 또는 자철광은 지구에서 자연적으로 발생하는 광물 중 가장 자성을 띠는 광물이지만, 연구자들은 연어가 바다에 있을 때만 결정을 사용하여 탐색할 수 있다고 믿습니다.
OSU의 David Noakes 교수는 “강에서는 물고기가 화학적 신호에 의존하는 것 같다”고 말하면서 물고기가 부화한 정확한 지점으로 돌아가는 능력에 대한 연구가 계속되고 있다고 덧붙였습니다.
“우리는 연어가 담수에서 바닷물로 갈 때, 그리고 돌아서 돌아올 때 가장 높은 정보의 관점에서 연어의 생활주기를 파악하려고 노력하고 있습니다.”
18 월 2020
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Noakes 교수는 자기 펄스가 물고기의 지도, 나침반 또는 둘 다에 영향을 미쳤을 수 있다고 믿고 있습니다.
“큰 그림에서 이 연어들은 자신이 어디에 있는지, 어디에 있어야 하는지, 어떻게 도착하는지, 필요할 경우 수정하는 방법을 알고 있습니다.”라고 그는 말했습니다.
“그들이 민물 속에 있는 동안 물의 화학적 성질을 각인시킵니다. 바닷물에 닿으면 지자기 신호로 전환하여 위도와 경도를 고정하고 해당 좌표로 돌아와야 한다는 것을 알고 있습니다. 그리고 그들이 돌아오기로 결정하면 일본에 절반쯤 왔기 때문에 몇 달 전에 돌아옵니다.”
이 연구는 Journal of Experimental Biology에 게재되었습니다.
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