바다거북은 수천 ㎞를 이동하는 대표적 회유성 해양 동물이다. 먹이를 찾기 위해 먼 거리를 이동한 뒤 정확히 같은 장소로 돌아온다. 과학자들은 바다거북이 어떻게 이동 경로를 기억하고 길을 찾는지에 관한 연구를 하고 있지만 명확히 규명되지는 않았다.

이런 가운데, 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 연구팀은 붉은머리 바다거북이 자기가 태어난 해변을 떠나 수천 ㎞를 이동할 수 있는 비밀은 몸속에 있는 ‘지구 자기장’을 느낄 수 있는 감각 때문이라고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘실험 생물학 저널’ 11월 21일 자에 실렸다.

동물들이 지구 자기장을 감지하는 방법은 두 가지가 있다. 하나는 빛에 민감한 분자들이 자기장의 영향을 받아 동물들이 자기장을 볼 수 있게 하는 방법이고, 다른 하나는 동물의 몸 속에 있는 아주 작은 ‘자철석 결정’들이 자기장 안에서 움직여 자기장을 느낄 수 있게 하는 방법이다. 두 메커니즘 중 어떤 것이 붉은머리 바다거북의 특별한 여정에서 어떤 역할을 하는지 명확하지 않았다.

연구팀은 부화한 지 얼마 되지 않은 붉은머리 바다거북 새끼 8마리에게 2개월 동안 먹이를 주고, 거북춤을 추도록 훈련했다. 거북춤은 거북이들이 특정 자기장 환경에서 먹이를 기대하며 몸을 흔들거나 특정 방향으로 움직이며 반응하는 모습을 말한다. 아무런 자극 없이 훈련하기도 하고, 태어난 장소인 서인도제도의 터크스 케이커스 제도 주변에서 발견된 지구 자기장과 똑같은 자기장을 형성해 훈련도 했다.

그 결과, 갓 부화한 거북이들이 특정 위치의 자기장과 먹이가 나오는 걸 연관 지어 학습할 수 있다는 것을 발견했다. 특정 자기장 환경에 놓이면 파블로프 개처럼 침을 흘리는 대신 거북춤을 추는 행동을 보였다.

연구팀에 따르면 붉은머리 바다거북 새끼들의 지구 자기장을 감지하는 능력은 자기가 어느 방향으로 가는지 알려주는 ‘나침반’과 자기 위치를 알려주는 ‘지구 자기장 지도’를 갖고 태어난다. 연구팀은 어린 거북이의 지구 자기장 감지 능력을 일시적으로 무력화하는 강한 자기 펄스를 만드는 큰 금속 코일 안으로 옮겨 놓고 거북춤을 추는지도 확인했다. 그 결과, 강한 자기 펄스 안에 있는 거북이들은 춤을 추지 않는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 자기장을 느끼고 있어서 자기 위치를 파악하고 있었던 것이지, 자기장을 보고 있었던 것은 아니라고 설명했다. 새끼 거북들은 전 세계 자기장 지도에서 자기 위치를 파악하기 위해 다른 감각도 사용할 수 있겠지만, 자기장을 느끼는 것이 장소 인식 능력에 필수적 요소라고 연구팀은 강조했다.

연구를 이끈 케네스 로먼 교수는 “이번 연구 결과는 어린 거북이들이 자기가 어느 방향으로 이동하는지 알려주는 나침반으로 추가적인 자기 감각을 사용한다는 점을 확인해준다”고 밝혔다.