1. 개요
동물행동학등에서 항해(航海, navigation) 또는 위치찾기(orientation)는 어떤 목표를 향하여 이동하는 상태 또는 능력, 또는 그런 과정을 말한다. 항해와 위치찾기는 다른 정의이지만 같은 개념이기에 동의어로 과학자들에 의해 사용되고 있다. 한편 위치찾기의 주요한 프로세스는 거리와 방향에 대한 정보 처리 능력이라고 할 수 있다.이러한 항해(navigation) 또는 위치찾기(orientation)는 동물 및 생태학에서 동물의 이주를 설명하는 주요한 개념중 하나이다.
2. 개미
개미는 특정 냄새 페로몬을 길 위에 분비함으로써 다른 개미들과 의사소통(위치찾기 또는 항해)을 할 수 있다.개미는 이외에도 경로적분(path integration)을 사용해서 위치찾기를 할 수 있다고 알려졌다.[1]
3. 새
새들, 특히 철새는 지구의 자기장을 감지할 수 있는 유전자 단백질인 크립토크롬(cryptochrome)을 뇌, 눈(망막)에 가지고 있다. 특히 크립토크롬4(cryptochrome4)로 명명된 망막 단백질(유전자)이 철새의 이동주기를 결정하는데 발현하는 주요한 인자이다.[2][3]한편 이러한 크립토크롬4(cryptochrome4) 자기장 시각(망막) 단백질은 조류에서 보편적이며 새들의 위치찾기 능력 중 지형이나 별자리, 태양광의 각도 등의 정보로부터 위치찾기 처리 과정의 결정적인 주요 과정으로 밝혀졌다.
4. 위치 정보
이처럼 위치찾기를 위한 다양한 생물학적 전략이 진화적으로 발달되어왔다. 심지어 유럽찌르레기는 유전적으로 프로그램된 정보를 갖고 있으며 슴새는 복잡한 장거리 이동 경로를 위도와 경도를 사용하는 항법 시스템 수준의 항해(navigation) 능력이 있다고 알려져 있다. 한편 태양광, 별의 위치, 온도, 지구의 자기장 뿐만 아니라 에너지의 사용 정도로 거리 정보를 획득하는 방법도 동물이 사용하는 위치 정보인 것으로 알려졌다.이외에도 태양의 위치와 관련있는 생체시계나 자기장과 특정 별을 기준으로 위치정보를 획득하는 능력은 여러 정보들을 적어도 2개이상 종합적으로 판단한다는 사실을 보여준다. [4][5]
[1]
Proc Biol Sci. 2004 Jul 22; 271(1547): 1485–1489. doi: 10.1098/rspb.2004.2749 PMCID: PMC1691744 PMID: 15306320 Path integration in desert ants, Cataglyphis: how to make a homing ant run away from home. David Andel and Rüdiger Wehner
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[2]
Expression patterns of cryptochrome genes in avian retina suggest involvement of Cry4 in light-dependent magnetoreception Atticus Pinzon-Rodriguez, Staffan Benschand Rachel Muheim,Published:28 March 2018
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[3]
Volume 28, ISSUE 2, P211-223.e4, January 22, 2018 Double-Cone Localization and Seasonal Expression Pattern Suggest a Role in Magnetoreception for European Robin Cryptochrome 4 , Anja Günther , Angelika Einwich , Emil Sjulstok, Karl-Wilhelm Koch, Ilia A. Solov’yov, Henrik Mouritsen,Show all authors, Show footnotes ,Open ArchivePublished:January 04, 2018DOI
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[4]
journal article Clock-Shifting Effect on Initial Orientation of Pigeons, Judith Alexander and William T. Keeton ,The Auk, Vol. 91, No. 2 (Apr., 1974), pp. 370-374 (5 pages) Published By: Oxford University Press, https://www.jstor.org/stable/4084515
[5]
Migratory Orientation in the Indigo Bunting, Passerina cyanea. Part II: Mechanism of Celestial Orientation,Stephen T. Emlen, The Auk, Volume 84, Issue 4, 1 October 1967, Pages 463–489, https://doi.org/10.2307/4083330 Published: 01 October 1967