철새의 지구 자기장 인식, 양자론으로 설명

(출처: pixabay)

지구 전체를 여행하는 대표적인 동물로 철새와 바다거북이 있는데요. 이 동물들은 지구 자기장을 인식해서 먼 길의 방향을 정확히 잡는 것으로 알려져 있습니다. 그렇다면 구체적으로 지구 자기장을 어떻게 인식하는 지를 설명하는 가설로 양자론이 등장했습니다.

 

- 유럽울새가 가진 지구 자기장 센싱 원리

(출처: wikimedia commons)

철새 중 하나인 유럽울새는 양자론의 특성을 이용해 지구 자기를 느끼는 것으로 추측하고 있습니다. 유럽 울새의 망막에 있는 크립토크롬이라는 단백질은 파란색 빛을 받으면 양자 얽힘 상태의 전자 쌍을 만들어 낸다고 합니다. 여기서 스핀의 성질은 전자가 쌍이 되면 전체적으로 스핀이 서로 합쳐져 사라지기도 하고 반대로 더 강해지기도 한다고 하는데요. 사라지는 쌍과 더 강해지는 쌍 중 어느 쪽이 많은지는 주위에 있는 자기의 영향을 받는다고 합니다.
예를 들면 크립토그롬이 지구 자기와 수직을 이룰 때에는 스핀이 강해지는 쌍이 많아집니다. 이 차이를 인식해 유럽울새는 지구 자기장을 감지하는 것으로 생각됩니다.