기본 콘텐츠로 건너뛰기

새가 토네이도를 감지할 수 있다?


​
 오래전부터 나왔던 도시 전설 같은 이야기 중에 하나가 동물들이 지진이나 해일, 태풍을 미리 감지할 수 있다는 것입니다. 일부는 사실이라고 할 수 있는데 최근 저널 current biology에는 노란 죽지 솔새(golden-winged warbler)가 토네이도의 발생을 미리 감지하고 피할 수 있다는 내용의 논문이 발표되었습니다. 노란 죽지 솔새는 길이 11cm 정도에 8-10g 정도의 체중을 지닌 소형 조류로 미국 동부와 중남미 대륙에 걸쳐 서식하고 있습니다. 이 새들이 토네이도 발생 지역을 건너갈 때 이를 피할 수 있는 능력이 있다는 사실이 밝혀진 것입니다.  
​

​

​
​
 토네이도는 한국에선 보기 힘들어서 매우 다행인 자연 현상으로 미국에서는 매년 막대한 재산 피해와 함께 많은 생명을 잃게 만드는 무서운 자연 재해입니다. 만약 토네이도 발생을 미리 알 수만 있다면 재산 피해는 어쩔 수 없을지 몰라도 인명 피해 만큼은 막을 수 있을 것입니다. 따라서 이제까지 토네이도 발생을 빨리 예측하기 위한 연구가 오랬동안 지속되어 왔습니다.
​
​ 두말할 필요 없이 노란 죽지 솔새 역시 토네이도에 휩쓸리면 치명적인 결과를 입을 수 밖에 없을 것입니다. 당연히 이 새 역시 토네이도를 피하고 싶을 텐데, 이들이 토네이도 발생을 인간보다 빠르게 감지할 수 있다는 사실이 다른 연구 중 우연히 발견되었습니다.
​
 캘리포니아 대학의 헨리 스트레비(Henry Streby of the University of California, Berkeley)와 그의 동료 연구자들은 노란 죽지 솔새의 이동 경로를 파악하기 위해서 이 작은 새의 등에 매달 수 있는 위치 추적기를 개발했습니다. 그리고 이 새의 이동 경로를 분석한 결과 예상치 않았던 사실이 드러났습니다.
​
 노란 죽지 솔새는 8월에서 9월 사이 미국 북동부에서 남미로 이동한 후 다시 다음해 4월에 미국 북동부로 돌아오는 이동 경로를 가지고 있습니다. 이들의 서식지와 이동 경로에는 토네이도 다발 지역들이 포함되어 있습니다.
​
 2014년 4월 27일, 5000km 이상을 비행해서 미국 테네시 인근의 컴버랜드 산(Cumberland Mountains of eastern Tennessee)에 안착한 노란 죽지 솔새 무리는 갑자기 남쪽으로 1000km 이동해 여기에서 5일간 지낸 후 다시 보금자리로 돌아왔습니다. 그런데 솔새가 떠난 후 테네시 인근에 강력한 토네이도가 84개 이상 발생해 막대한 재산 피해가 발생하고 35명이 죽는 불상사가 발생했습니다. 이 사건이 종료되자 솔새는 다시 이곳으로 돌아왔습니다.  
​
 엄청난 거리를 날아와 기진 맥진한 솔새 무리가 토네이도 발생 24시간 전에 안전 지대로 대피한 것도 놀랍지만 토네이도가 끝난 후 정확히 본래 있던 자리까지 이동한 것은 더 놀라운 일입니다. 이는 우연이라곤 생각하기 힘든 일로 앞으로 연구가 더 진행되어야 하겠지만 아마도 노란 죽지 솔새가 토네이도를 감지할 능력이 있다고 보는 것이 가장 타당한 가설일 것입니다.
​
 연구팀은 이 새가 아마도 초저주파(infrasound)를 감지하는 능력이 있는 것 같다고 생각하고 있습니다. 과거 연구를 통해서 이런 토네이도를 포함한 폭풍이 수천km까지 퍼저나가는 저주파를 발생시킨다는 사실은 알려져 있습니다. 이는 사람의 귀로는 들을 수 없지만 이 새들이 감지할 수 있다면 태풍의 이동을 파악할 가능성이 있습니다. 더 흥미로운 사실은 아마도 도플러 효과를 이용해서 폭풍이 다가오는 중인지 멀어지는 중인지도 파악하느 것 같다는 점입니다. 토네이도가 물러간 후 다시 본래 장소로 돌아올 수 있는 것은 그렇게 해석이 가능합니다.  
​
​ 이 가설은 앞으로 더 검증이 필요할 것입니다. 위치 추적기와 토네이도 발생 장소/시기를 대조하면 더 명확한 결론을 내릴 수 있을 것입니다. 또 초저주파가 정말 그 비밀인지 알아내는 것도 중요합니다. 왜냐하면 인간은 들을 수 없지만 기계를 통해서 감지할 수도 있기 때문입니다. 만일 이로 인해서 더 빠른 토네이도 예측이 가능해 진다면 인간이 노란 죽지 솔새에게 한 수 배우는 셈이 될 것입니다.
​
 참고
​
​

Journal Reference:
  1. Henry M. Streby, Gunnar R. Kramer, Sean M. Peterson, Justin A. Lehman, David A. Buehler, David E. Andersen. Tornadic Storm Avoidance Behavior in Breeding Songbirds. Current Biology, 2014 DOI: 10.1016/j.cub.2014.10.079
     ​
    
​

댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...