수백킬로 날아도 집 찾는 비둘기 비밀, 간 속 면역세포? 작성일 05-29 46 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">학계 설왕설래</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="zafbnZhDRy"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a5c486e044b629c941538a9f5c7304d3aba73f35aeb50e493d13f113020d425f" dmcf-pid="qN4KL5lweT" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="독일 막스플랑크 동물행동연구소 연구원이 비둘기를 날려 보내고 있다. 연구팀은 비둘기가 간 속 면역세포로 지구 자기장을 감지해 집을 찾아온다는 연구 결과를 국제학술지 사이언스에 발표했다. Christian Ziegler, Max Planck Institute of Animal Behavior 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/29/dongascience/20260529135317013pncw.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="7fYSuAe4dW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/29/dongascience/20260529135317013pncw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 독일 막스플랑크 동물행동연구소 연구원이 비둘기를 날려 보내고 있다. 연구팀은 비둘기가 간 속 면역세포로 지구 자기장을 감지해 집을 찾아온다는 연구 결과를 국제학술지 사이언스에 발표했다. Christian Ziegler, Max Planck Institute of Animal Behavior 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="b9fab06a30291b65c2759b0091a8d2554ef7c87b1dbf9e6ab82f6dc1683a0d2e" dmcf-pid="Bj89o1Srnv" dmcf-ptype="general">비둘기는 수백 킬로미터를 날아도 집을 찾아온다. 때문에 오늘날과 같은 통신수단이 없었던 시기, 메시지를 날려보내는 전서구로 활약하기도 했다.</p> <p contents-hash="3cc89a39185975bdbdfdbae0deb385bb5473d39e75a1cd5d994207cf805e9bfe" dmcf-pid="bA62gtvmiS" dmcf-ptype="general">과학자들은 오랫동안 그 비밀을 부리 속 자성 물질이나 눈 속 빛에 반응하는 특수 단백질에서 찾으려 했지만 어느 이론도 명확한 실험적 증거를 내놓지 못했다. 이번에는 전혀 예상치 못한 장기인 간이 새로운 후보로 떠올랐다. 하지만 학계의 반응은 엇갈린다. </p> <p contents-hash="8750e0f4e2f78b4deb7c2f1d6a03ad87531a63a20b01e7e1fc24d785df7c8721" dmcf-pid="KcPVaFTsRl" dmcf-ptype="general"> 28일(현지시각) 미국 과학전문매체 ‘사이언티픽 아메리칸’은 비둘기가 지구 자기장으로 길을 찾는 비밀이 간 속 면역세포에 있을 수 있다는 국제학술지 ‘사이언스’에 같은 날 발표된 연구를 소개하면서 학계에서는 회의적인 반응도 나온다고 전했다. </p> <p contents-hash="56a2885d6cedccc1ce13384404f2955befbae9fd8214f3dbe1d63d547a94511f" dmcf-pid="9kQfN3yOMh" dmcf-ptype="general"> 독일 막스플랑크 동물행동연구소와 본대·본대병원 공동 연구팀은 귀소 비둘기의 간에 철분이 축적된 대식세포가 다량 존재하며 세포를 제거하면 흐린 날 비둘기가 방향을 잃는다는 사실을 확인했다. </p> <p contents-hash="dd09e094cea6726bce65bb05fcb891d8e53a776166065849d37917fdd733acf3" dmcf-pid="263ZVONdnC" dmcf-ptype="general"> 대식세포는 노화된 적혈구를 분해하는 면역세포다. 적혈구를 분해하는 과정에서 철분을 흡수하고 축적한다.</p> <p contents-hash="f8ed691ffac81ecfae0d5546fc08dcd9e3d8c904997879042c3351cd324c3ec5" dmcf-pid="VP05fIjJnI" dmcf-ptype="general">연구팀은 철분이 매우 작은 입자 형태로 존재하면서 자기장에 민감하게 반응하는 성질인 '초상자기성(superparamagnetism)'을 띨 수 있다고 설명했다. 일반적인 철 성분은 지구 자기장처럼 약한 자기장에 거의 반응하지 않지만, 입자가 극도로 작아지면 반응성이 크게 높아질 수 있다는 것이다. </p> <p contents-hash="2e84727d2a3092f1c010f3931faecdf6399488a307d3031df736dd256b13a2cc" dmcf-pid="fQp14CAiRO" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 '진동 샘플 자력계'와 '자기 세포 분리' 기법을 이용해 눈·부리·뇌·간·비장 등 자기장을 느끼는 데 관여할 것으로 추정되는 기관들을 대상으로 자기 반응을 분석했다. </p> <p contents-hash="7321a66e1db24427f5c38b69351f98029f49185c8a59d575a54b280ebbfbdf57" dmcf-pid="4xUt8hcnds" dmcf-ptype="general"> 결과는 예상 밖이었다. 기존에 유력한 후보로 꼽히던 눈이나 부리가 아닌 간에서 단연 가장 강한 자기 반응이 나타났다. </p> <p contents-hash="d5b57ea247fecfaa30a69a090a96df720f7a719ee386aaf1b277be38a3481d14" dmcf-pid="8MuF6lkLdm" dmcf-ptype="general"> 추가 분석을 통해 간의 대식세포가 이 반응을 담당하는 세포임을 확인했다. 전자 현미경 분석 결과 대식세포들이 신경 말단과 인접해 있는 모습도 확인됐다. 연구팀은 자기장 정보가 신경을 통해 뇌로 전달될 수 있는 경로가 존재한다고 봤다.</p> <p contents-hash="0782cbf5214c3caa368f5538e40d19e35899683f557ee09cbaf77b02618bb82a" dmcf-pid="6R73PSEoRr" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 항법 실험도 진행했다. 독일 콘스탄츠의 막스플랑크연구소 새장에서 약 20킬로미터 떨어진 곳으로 귀환 훈련을 받은 비둘기들을 대상으로 삼았다. 연구팀은 대식세포를 선택적으로 제거하는 약물을 투여한 뒤 비둘기들을 풀어줬다. 흐린 날 실험에서 비둘기들은 방향을 잡지 못하고 사방으로 흩어졌다. </p> <p contents-hash="993bf5f9e61ee298af57d40fa1d90680b8fe35613a126a7d3264403609677a5c" dmcf-pid="Pez0QvDgnw" dmcf-ptype="general"> 반면 태양이 보이는 맑은 날에는 같은 비둘기들도 정상적으로 집을 찾아왔다. 연구팀은 맑은 날 비둘기가 태양의 위치를 보조 단서로 활용해 집을 찾아온 것으로 해석했다. 자기장 감지가 태양을 이용한 길 찾기를 보완하는 역할을 한다는 설명이다. </p> <p contents-hash="fad1841a7c3a7b0bc8e5cf4453c581a6dcab6dc15048aaa77378ea3911edaecd" dmcf-pid="QdqpxTwaiD" dmcf-ptype="general"> 공동 저자인 마르틴 비켈스키 소장은 "이번 발견은 기존의 모든 증거에 부합한다"며 "벌부터 포유류, 박쥐, 온갖 종류의 새들에 이르기까지 폭넓게 적용될 가능성이 있다"고 말했다. </p> <p contents-hash="c77518647ce3fb021a2303b81dce608986ee55e86518027672f762de30234834" dmcf-pid="xJBUMyrNeE" dmcf-ptype="general"> 외부 전문가들은 회의적이다. 수십 년간 지구 자기장과 동물의 관계를 연구한 조셉 키르슈빈크 미국 캘리포니아공과대 석좌교수는 "납득이 되지 않는다”며 “이 논문이 ‘사이언스’ 심사를 통과했다는 것 자체가 놀랍다"고 말했다.</p> <p contents-hash="9011c856fe584041a9d824721be88d02d7bcea386e8c41a157ed87be4835ed5b" dmcf-pid="yXwAWxb0dk" dmcf-ptype="general"> 가장 큰 문제는 철분의 자기 반응 능력이다. 대식세포에 축적되는 철분은 연구팀이 실험실에서 사용한 강력한 자석에는 반응할 수 있지만 실제 지구 자기장은 그보다 훨씬 약하다. 이 철분이 그처럼 약한 자기장에는 사실상 반응하기 어렵다는 지적이다. </p> <p contents-hash="9ea68dc39849b649560f12fc1623f52e95a8522b625fbc882d3f504ae824f076" dmcf-pid="WZrcYMKpRc" dmcf-ptype="general"> 2012년 국제학술지 '네이처'에 발표된 연구도 대식세포의 자기장 감지 능력에 의문을 제기한 바 있다. 당시 연구팀은 비둘기 부리에 자기장을 감지하는 특수 세포가 있다는 기존 주장을 검증했지만 해당 구조가 자기장 감지와는 무관한 철 함유 대식세포에 불과하다고 결론 내렸다. </p> <p contents-hash="4bcf8361afd77d8f3136facebb48a4a08d3bd865b83206739fba4420c304b637" dmcf-pid="Y5mkGR9UiA" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 초상자기성 현상이 철분의 반응성을 충분히 높일 수 있다고 반박했다. 하지만 상어의 자기 항법을 연구하는 칼 마이어 미국 하와이 해양생물학연구소 연구원은 "초상자기성이 세포가 신호를 감지하고 신경에 전달하기에 충분하다는 증거는 없다"고 말했다. 키르슈빈크 석좌교수도 "초상자기성을 이용한 자기장 감지 메커니즘은 사실상 막다른 길에 부딪혔다"고 덧붙였다. </p> <p contents-hash="e13067e64f9fab7d2efd54aa9f24f2aa0cafb4be12361e03f0447ecf727db746" dmcf-pid="G1sEHe2uRj" dmcf-ptype="general"> 실험 설계에 대한 의문도 나온다. 두더지쥐의 자기장 감지를 연구하는 에리히 파스칼 말켐퍼 막스 플랑크 행동신경생물학 연구소 연구원은 "비둘기는 자기장 외에도 시각·후각 등 다양한 단서를 함께 활용하는데 자기 감각은 그중 가장 덜 중요한 마지막 수단에 가깝다"고 지적했다. </p> <p contents-hash="9f41f2c6f44d03232d423cdeeea354c495a4cdf5fd984b866c6384b79a6cf155" dmcf-pid="H7TC0ax2nN" dmcf-ptype="general"> 대식세포를 제거하는 약물이 비둘기의 전반적인 행동이나 컨디션에 영향을 미쳤을 가능성도 배제할 수 없다고 봤다. 말켐퍼 연구원은"상관관계는 확인됐지만 인과관계는 입증되지 않았다"는 것이다.</p> <p contents-hash="34509469788fadbb01d0dc9dfd6bc6e142e1289cfca2050d47a61fbb1cb4e61a" dmcf-pid="XzyhpNMVia" dmcf-ptype="general"> 맑은 날 약물 처리 비둘기가 정상 귀소에 성공한 것에 대해서도 키르슈빈크 석좌교수는 "맑은 날에는 동기 부여에 영향을 미치는 여러 다른 요소들이 달라진다"는 반론이 제기됐다.</p> <p contents-hash="990de85651cd4fe4baf84c75634751d44d7224699409710a58e25dc7c25c33dc" dmcf-pid="ZqWlUjRfeg" dmcf-ptype="general"> 연구팀도 자기장 신호가 뇌에서 어떻게 처리되는지는 아직 밝히지 못했다고 인정했다. </p> <p contents-hash="9b9af54fd7fa2cecc709b4c4c557cb4c393603e6e39b62c9d1c89b71ae429cc3" dmcf-pid="5BYSuAe4Lo" dmcf-ptype="general"> 말켐퍼 연구원은 "새로운 가설이 나온 것 자체는 의미 있는 일"이라며 "이제 연구자들이 귀·눈뿐 아니라 간도 들여다보게 됐다"고 평가했다. </p> <p contents-hash="036b0740141e5767ac9fdc93bac0bdc826bab0f788ef748ccf91afffa6c7d64f" dmcf-pid="1bGv7cd8LL" dmcf-ptype="general"><참고자료></p> <p contents-hash="8a6e5e2e3f989cd61b50d0094528af1bbaa62a9d39efe5887cb1a7d3331467e8" dmcf-pid="tKHTzkJ6Rn" dmcf-ptype="general">science.org/doi/10.1126/science.ady2486</p> <p contents-hash="ea80c05871b878ca50742af9f9a2cba3574e54618b22f82688d123387597d038" dmcf-pid="F9XyqEiPei" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 블루오리진 뉴 글랜 로켓 폭발…달 탐사 계획 차질 우려 [우주로 간다] 05-29 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