제공황제나비. 데일리메일

   

매해 가을이 되면 캐나다와 미국 동부에서 검은 줄무늬가 그려진 주황빛의 황제나비들이 따뜻한 멕시코 중부 산악지대로 이동한다. 이들 황제나비는 봄이 되면 멕시코에서 원래 있던 곳으로 돌아온다. 이동 거리는 무려 왕복 6000km.

 

최근 미국 미시간대 연구팀이 황제나비가 이 먼 거리를 한 해도 틀리지 않고 정확히 오가는 비결을 밝혀냈다. 나비가 자기장(자석의 힘이 미치는 공간)을 감지할 수 있어 날아가는 방향이 남쪽인지 북쪽인지 안다는 것이다.

 

황제나비처럼 먼 거리를 이동하며 사는 동물들이 있다. 인간은 스마트폰 지도를 이용해야만 겨우 장소를 찾아간다. 그런데 동물은 지도가 없는데도 척척 길을 찾는다. 그 비결을 살펴보자.

 

재두루미 무리가 러시아에서 일본으로 이동하다가 강원 철원군에서 쉬고 있다. 동아일보 자료사진

   

자기장, 철새의 비결

 

황제나비, 비둘기, 철새 등 일부 동물은 자기장을 감지하는 능력을 갖고 있어 길을 찾아간다.

 

지구는 커다란 자석과 같다. 지구는 *내핵 속 물질의 영향으로 N극과 S극으로 나뉜 자기장을 형성한다. 나침반은 이 자기장을 사용해 길을 찾는 도구. 나침반 바늘의 N극이 지구의 북쪽, S극이 남쪽을 가리킨다. 어떤 동물의 몸속에는 지구 자기장을 감지하는 일종의 나침반 같은 기능이 있어 길을 찾는 것.

 

지난해 11월 중국 베이징대 연구팀은 비둘기, 황제나비, 거북이 등 다양한 동물의 몸에서 자기장을 인지하는 단백질 복합체인 ‘MagR’을 찾아냈다. 미국 미시간대 연구팀에 따르면 황제나비의 눈 속에 이 단백질 복합체가 들어있었다. 황제나비는 이 단백질 복합체와 더듬이에 있는 *생체

시계를 통해 방향과 시간을 계산해 원하는 방향으로 날아갈 수 있었다.

 

수천 km의 먼 거리를 이동하는 철새도 자기장을 감지한다. 철새는 망막(안구의 가장 안쪽을 덮고 있는 신경조직) 속에 자기장을 감지하는 단백질을 가진 것으로 알려진다. 북극과 남극의 방향을 알 수 있어 계절이 바뀔 때마다 먼 거리를 이동해 정확하게 찾아갈 수 있다.

 

바닷가재도 지구 자기장을 이용해 집을 찾아간다. 카리브해와 멕시코만 근처에 사는 바닷가재는 철새처럼 계절에 따라 200km를 이동했다가 다시 돌아온다. 2003년 미국 노스캐롤라이나대 연구진은 바닷가재를 살던 곳에서 수십 km 떨어진 여러 방향에 두었다. 그러자 살던 곳보다 남쪽에 놓인 바다가재는 북쪽을, 반대로 북쪽에 놓인 바닷가재는 남쪽을 향해 살던 곳으로 돌아왔다. 자기장을 읽은 것이다.

 

태어난 곳으로 다시 돌아온 연어. 한국수산자원관리공단 제공황제나비

   

고향 냄새 기억해요

 

연어처럼 물에 사는 동물의 경우 자기장을 알아차릴뿐 아니라 후각을 이용해 이동하기도 한다.

 

연어는 자기가 태어난 곳으로 돌아와 알을 낳는 것으로 유명하다. 알에서 깨어난 연어는 1년 동안 강에서 산 뒤 바다로 떠난다. 바다에서 3∼5년을 보낸 후 태어난 강으로 돌아온다. 우리나라 강원 양양군 남대천에도 북태평양을 떠돌던 연어들이 가을이 되면 1만8000km를 헤엄쳐 돌아온다.

 

많은 전문가들은 연어가 고향의 강물 냄새를 기억하기 때문에 그 냄새를 더듬어 회귀(한 바퀴 돌아 제자리로 돌아오거나 돌아감)할 수 있다고 밝혀왔다.

 

2003년 일본 아오모리대 연구진의 연구에 따르면, 연어는 강물의 아미노산(단백질 분자의 구성 물질) 농도를 후각으로 구분한다. 강물 속에는 약 20종의 아미노산이 포함되어 있는데 연어들은 고향의 아미노산 농도를 후각으로 식별할 수 있었던 것. 그래서 급속도로 오염된 강물에는 연어가 다시 돌아오지 못한다고 알려진다.

 

▶김보민 기자 gomin@donga.com·이채린 인턴기자

 

 

※ 상식UP

 

내핵: 지구의 가장 안쪽 부분. 지구는 바깥부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 이루어진다.

생체시계: 하루 24시간을 주기로 살아가는 생물의 일정한 하루 리듬이 기억된 장치. 동물은 생체시계를 통해 현재 시간을 알아차린다.

  어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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