텔레비전과 라디오는 철새의 이동 경로를 방해한다.
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2023-07-18 21:40:00
3'20" 읽기
116메가헤르츠 미만의 전파 주파수는 새들을 혼란스럽게 해
셀 수 없이 많은 철새가 번식지에서 월동지까지 또는 그 반대로 이동하기 위해 매년 수천 킬로미터를 날아간다. 그들은 오리엔테이션을 위해 지구의 자기장을 사용한다. 실험에서 알 수 있듯이 새의 탐색을 방해하고 경로를 벗어날 수 있는 전자기장이 분명히 있다. 따라서 인간에게 무해한 전파 범위의 약한 전기 스모그는 철새의 망막 세포에서 복잡한 양자 물리 과정을 손상시키는 것으로 보인다.
그러나 지금까지 어떤 주파수가 이러한 영향을 미치고 언제 전파가 철새에게 안전한 것으로 분류될 수 있는지 명확하지 않았다. 초기 이론적 고려 사항에 따르면 임계 주파수는 120~220MHz 사이의 VHF 범위에 있음에 틀림없다.
전자기장 테스트의 블랙캡
Oldenburg에 있는 Carl von Ossietzky University의 Bo Leberecht가 이끄는 연구원들은 이제 동물의 자기 감각의 민감성을 더 자세히 조사했다. 이를 위해 그들은 가을 이동 시즌 동안 특별한 방에 검은머리새(작은 명금류)를 보관하고 서로 다른 주파수 범위의 전자기장에 노출시켰다. 그런 다음 팀은 새들이 향하고 있는 방향을 관찰했다. '오른쪽'(남서쪽) 또는 잘못된 방향이었다.
이러한 행동 관찰은 슈퍼컴퓨터의 양자 역학 계산으로 보완되었다. 이러한 방법의 조합을 통해 Leberecht와 그의 동료들은 전파가 철새의 탐색을 방해하는 주파수를 정확하게 결정할 수 있었고 동시에 자기 센서가 기반으로 하는 메커니즘에 대해 더 많이 배울 수 있었다.
임계값은 116MHz
그 결과 블랙캡이 140~150MHz와 235~245MHz의 주파수에 노출되었을 때 전파가 자기 감각에 영향을 미치지 않았다. 두 경우 모두 연구자들은 새들이 자유 생활 동종과 마찬가지로 남서 방향으로 정렬하는 것을 관찰했다.
새들이 75~85MHz에서 방향 감각을 상실한 이전 실험의 결과와 함께 Leberecht와 그의 동료들은 자기 감각이 전파에 의해 손상되지 않는 대략적인 임계값을 결정할 수 있었다. 이것은 80에서 145MHz 사이다. 자기 센서의 프로세스에 대한 컴퓨터 지원 시뮬레이션을 통해 연구원들은 이 범위를 더 좁히는 두 번째 단계, 즉 116MHz의 임계값으로 성공했다.
라디오와 TV는 자기 감각을 방해한다.
따라서 주파수가 116메가헤르츠 이상인 전파는 철새의 자기 감각에 무해하다. 예를 들어 이는 890MHz의 주파수를 사용하는 이동 통신에 적용된다. 그러나 일부 라디오와 텔레비전 방송국은 116MHz 미만의 전파를 사용하므로 철새의 자기 감각을 혼동할 가능성이 있다고 Leberecht와 그의 팀은 보고했다.
이것은 특히 민간 및 비상업 라디오 운영자가 사용하는 CB 라디오에 적용된다. 약 26~27MHz의 주파수 범위는 이 애플리케이션을 위해 예약되어 있다. 그러나 이러한 전파는 철새의 항해를 방해할 수 있는 범위에 있다. 따라서 연구원들은 예를 들어 철새가 쉬는 장소에서 무선 신호를 사용하지 말 것을 권장한다.
자기 센서 가정 확인
결정된 임계값은 철새의 자기 센서 기능에 대한 이전 가정과도 일치한다. 분명히 이 센서는 새 망막의 단백질인 크립토크롬 4에 있다고 올바르게 가정되었다. 빛이 크립토크롬 4 단백질에 닿으면 내부에서 다중 전자 이동을 유발해 결국 자기적으로 반응하는 플라빈과 트립토판 라디칼 쌍을 형성한다. 그런 다음 새가 지구의 자기장을 감지할 수 있도록 신경 신호를 트리거한다.
"행동 실험과 컴퓨터 시뮬레이션은 자기 인식이 자기 나노입자와 같은 완전히 다른 프로세스가 아니라 우리가 의심한 양자 역학 메커니즘을 기반으로 한다는 또 다른 강력한 표시를 제공한다"고 Leberecht의 동료인 Henrik Mouritsen이 말했다.
(National Academy of Sciences 회보, 2023; doi:10.1073/pnas.2301153120)
출처: Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Proceedings of the National Academy of Sciences
116메가헤르츠 미만의 전파 주파수는 새들을 혼란스럽게 해
텔레비전과 라디오는 철새의 자기 감각을 방해한다.
116메가헤르츠 미만의 전파 주파수는 새들을 혼란스럽게 해
주의를 분산시키는 라디오:
연구자들은 전파가 철새의 자기 감각을 방해하기 시작하는 시기를 알아냈다. 라디오 및 텔레비전에 사용되는 주파수와 같은 116MHz 미만의 주파수는 방향 감각을 상실하게 하는 것으로 보인다. 반면에 우리의 모바일 통신을 포함한 더 높은 주파수는 자기 감각에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 이러한 발견은 또한 철새의 자기 감각이 망막의 양자 화학 반응에 기반한다는 추가 증거를 제공한다.
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| ▲ 서로 다른 전파 주파수는 이 블랙캡과 같은 철새를 혼란스럽게 할 수 있다. |
셀 수 없이 많은 철새가 번식지에서 월동지까지 또는 그 반대로 이동하기 위해 매년 수천 킬로미터를 날아간다. 그들은 오리엔테이션을 위해 지구의 자기장을 사용한다. 실험에서 알 수 있듯이 새의 탐색을 방해하고 경로를 벗어날 수 있는 전자기장이 분명히 있다. 따라서 인간에게 무해한 전파 범위의 약한 전기 스모그는 철새의 망막 세포에서 복잡한 양자 물리 과정을 손상시키는 것으로 보인다.
그러나 지금까지 어떤 주파수가 이러한 영향을 미치고 언제 전파가 철새에게 안전한 것으로 분류될 수 있는지 명확하지 않았다. 초기 이론적 고려 사항에 따르면 임계 주파수는 120~220MHz 사이의 VHF 범위에 있음에 틀림없다.
전자기장 테스트의 블랙캡
Oldenburg에 있는 Carl von Ossietzky University의 Bo Leberecht가 이끄는 연구원들은 이제 동물의 자기 감각의 민감성을 더 자세히 조사했다. 이를 위해 그들은 가을 이동 시즌 동안 특별한 방에 검은머리새(작은 명금류)를 보관하고 서로 다른 주파수 범위의 전자기장에 노출시켰다. 그런 다음 팀은 새들이 향하고 있는 방향을 관찰했다. '오른쪽'(남서쪽) 또는 잘못된 방향이었다.
이러한 행동 관찰은 슈퍼컴퓨터의 양자 역학 계산으로 보완되었다. 이러한 방법의 조합을 통해 Leberecht와 그의 동료들은 전파가 철새의 탐색을 방해하는 주파수를 정확하게 결정할 수 있었고 동시에 자기 센서가 기반으로 하는 메커니즘에 대해 더 많이 배울 수 있었다.
임계값은 116MHz
그 결과 블랙캡이 140~150MHz와 235~245MHz의 주파수에 노출되었을 때 전파가 자기 감각에 영향을 미치지 않았다. 두 경우 모두 연구자들은 새들이 자유 생활 동종과 마찬가지로 남서 방향으로 정렬하는 것을 관찰했다.
새들이 75~85MHz에서 방향 감각을 상실한 이전 실험의 결과와 함께 Leberecht와 그의 동료들은 자기 감각이 전파에 의해 손상되지 않는 대략적인 임계값을 결정할 수 있었다. 이것은 80에서 145MHz 사이다. 자기 센서의 프로세스에 대한 컴퓨터 지원 시뮬레이션을 통해 연구원들은 이 범위를 더 좁히는 두 번째 단계, 즉 116MHz의 임계값으로 성공했다.
라디오와 TV는 자기 감각을 방해한다.
따라서 주파수가 116메가헤르츠 이상인 전파는 철새의 자기 감각에 무해하다. 예를 들어 이는 890MHz의 주파수를 사용하는 이동 통신에 적용된다. 그러나 일부 라디오와 텔레비전 방송국은 116MHz 미만의 전파를 사용하므로 철새의 자기 감각을 혼동할 가능성이 있다고 Leberecht와 그의 팀은 보고했다.
이것은 특히 민간 및 비상업 라디오 운영자가 사용하는 CB 라디오에 적용된다. 약 26~27MHz의 주파수 범위는 이 애플리케이션을 위해 예약되어 있다. 그러나 이러한 전파는 철새의 항해를 방해할 수 있는 범위에 있다. 따라서 연구원들은 예를 들어 철새가 쉬는 장소에서 무선 신호를 사용하지 말 것을 권장한다.
자기 센서 가정 확인
결정된 임계값은 철새의 자기 센서 기능에 대한 이전 가정과도 일치한다. 분명히 이 센서는 새 망막의 단백질인 크립토크롬 4에 있다고 올바르게 가정되었다. 빛이 크립토크롬 4 단백질에 닿으면 내부에서 다중 전자 이동을 유발해 결국 자기적으로 반응하는 플라빈과 트립토판 라디칼 쌍을 형성한다. 그런 다음 새가 지구의 자기장을 감지할 수 있도록 신경 신호를 트리거한다.
"행동 실험과 컴퓨터 시뮬레이션은 자기 인식이 자기 나노입자와 같은 완전히 다른 프로세스가 아니라 우리가 의심한 양자 역학 메커니즘을 기반으로 한다는 또 다른 강력한 표시를 제공한다"고 Leberecht의 동료인 Henrik Mouritsen이 말했다.
(National Academy of Sciences 회보, 2023; doi:10.1073/pnas.2301153120)
출처: Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Proceedings of the National Academy of Sciences
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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