개와 쥐 사이, 오징어는 왜 그렇게 영리할까

조홍섭 2020. 02. 12
조회수 7670 추천수 1
오징어 뇌지도 작성…척추동물 중추신경계와 유사 ‘수렴 진화’

sq1.jpg » 화살오징어과의 흰꼴뚜기. 오징어와 문어는 무척추동물이면서 척추동물 못지않은 지적 능력으로 유명하다. 위키미디어 코먼스 제공.

오징어와 문어, 주꾸미, 갑오징어 등 두족류는 다리가 몸이 아닌 머리에 달린 무척추동물이면서도 척추동물 뺨치는 지적 능력을 자랑한다. 척추동물과는 5억년 전 갈라져 나왔지만 놀라운 위장과 학습 능력 등으로 ’외계에서 온 생물 아니냐’란 주장이 나올 정도이다(▶관련 기사: 외계인 두뇌, 사람보단 문어랑 닮았다? , 지극한 모성애와 지능…낙지가 고통을 모를까?).

최신 영상기술을 이용해 오징어의 일종인 흰꼴뚜기의 뇌지도를 작성했다는 연구결과가 나왔다. 청 웬성 오스트레일리아 퀸즐랜드대 박사 등 이 대학 연구자들은 과학저널 ‘아이 사이언스’ 최근호에 실린 논문에서 흰꼴뚜기의 뇌를 ‘확산 강조 자기공명영상장치’(dMRI)로 조사한 결과 “두족류의 신경계가 척추동물의 중추신경계와 유사한 ‘수렴 진화’를 이룩했음이 드러났다”고 밝혔다. 수렴 진화란 박쥐와 새의 날개처럼 비슷한 기능을 하는 형질이 독립적으로 진화한 것을 가리킨다.

sq2.jpg » 살아있는 흰꼴뚜기의 두뇌를 첨단 영상장치인 ‘확산 강조 자기공명영상장치’로 뇌 구조를 분석했다. 청 외 ‘아이 사이언스’ (2020) 제공.

연구자들은 “이번 연구로 두족류의 뇌에서 이미 알려진 281개의 신경 연결을 직접 확인하고 145개의 연결 경로를 새로 발견했다”며 “새로 발견된 연결의 60% 이상은 시각과 운동계와 관련된 것”이라고 이 대학 보도자료에서 말했다.

두족류는 뇌의 크기는 작지만, 무척추동물 가운데 가장 복잡한 중추신경계를 지닌다. 새로운 자극에 놀라울 정도로 빠르고 영리한 방식으로 대응해 과학자들을 놀라게 한다.

이제껏 밝혀진 이들의 행동을 보면, 패턴 인식, 두 다리로 걷기, 배우자 보호, 사회적 인지 능력, 관찰하고 배우기 등 고등 척추동물에 비견된다. 청 박사는 “두족류는 복잡한 두뇌로 유명해 개에 견줄 만 하고 쥐를 능가한다”며 “뉴런의 수만 보더라도 두족류가 5억개가 넘는데, 쥐는 2억개이고 보통의 연체동물은 2만개에 지나지 않는다”고 말했다.

sq3.jpg » 오징어는 화려한 색깔과 무늬로 포식자를 피하고 사냥하지만 정작 자신은 색맹이다. 위키미디어 코먼스 제공.

특히 오징어와 문어는 피부의 색깔과 무늬를 재빨리 바꾸어 포식자를 피하거나 사냥하고 동료와 소통한다. 청 박사팀은 2016년 오징어가 복잡하고 화려한 색깔과 무늬로 주변 환경 속에 녹아들어 가는 ‘위장의 천재’이면서도 정작 자신은 색깔을 구별하지 못하는 색명임을 밝힌 바 있다.

청 박사는 “오징어의 뇌에는 위장과 시각 소통에 쓰이는 신경 회로가 다수 분포한다”고 말했다. 이번 연구에서 새로 발견된 신경망 가운데는 수심에 따라 위장 효과를 극대화하기 위해 몸의 빛깔을 부분적으로 바꾸는 기능도 포함돼 있을 것으로 연구자들은 밝혔다. 

척추동물 가운데 물고기 등은 몸의 윗부분은 어둡고 아랫부분은 밝은 색깔을 띠어 수면 위와 아래 어떤 방향에서 보더라도 잘 보이지 않도록 위장한다. 청 박사는 “(아직 오징어에서 발견되지 않았지만) 잘 연구된 척추동물 신경계와의 유사성을 토대로 두족류에서 어떤 행동이 나타날지 새로운 예측을 할 수 있게 됐다”고 말했다.

sq4.jpg » 수족관에서 헤엄치는 흰꼴뚜기. 수렴 진화의 놀라운 사례이다. 위키미디어 코먼스 제공.

연구자들은 “이토록 독특하고 놀라운 생물체를 둘러싸고 인간 중심적인 추정과 오해가 많았다”며 “이번 연구는 두족류가 복잡한 인지 능력을 지닌다는 명백한 증거”라고 논문에 적었다.

인용 저널: iScience, DOI: 10.1016/j.isci.2019.100816

조홍섭 기자 ecothink@hani.co.kr
  • 싸이월드 공감
  • 추천
  • 인쇄
  • 메일
조홍섭 기자
20년 넘게 환경문제를 다뤄온 우리나라의 대표적인 환경전문기자를 역임했으며 웹진 물바람숲의 운영자입니다. 인간과 자연의 공존, 과학기술과 사회 문제 등에 관심이 많습니다. 네이버에 <한반도 자연사>를 연재했고 교육방송(EBS)의 <하나뿐인 지구>를 진행하기도 했습니다.
이메일 : ecothink@hani.co.kr       트위터 : eco_think      

최신글




최근기사 목록

  • 수중 ‘밑밥 캠’ 1만5천대 깔았는데 “상어가 안보인다”수중 ‘밑밥 캠’ 1만5천대 깔았는데 “상어가 안보인다”

    조홍섭 | 2020. 08. 03

    세계 58개국 대규모 조사, 19%서 암초상어 관찰 못 해 산호초에서 평생 살거나 주기적으로 들르는 암초상어는 지역주민의 소중한 식량자원일 뿐 아니라 다이버의 볼거리, 산호 생태계 최상위 포식자로서 중요한 구실을 한다. 세계 최대 규모의 실태...

  • 바다거북은 엉성한 ‘내비' 의존해 대양섬 찾는다바다거북은 엉성한 ‘내비' 의존해 대양섬 찾는다

    조홍섭 | 2020. 07. 30

    “여기가 아닌가 벼”…때론 수백㎞ 지나쳤다 방향 돌리기도 아무런 지형지물도 없는 망망대해에서 바다거북이 어떻게 자신이 태어난 해변과 종종 수천㎞ 떨어진 먹이터를 이동하는지는 찰스 다윈 이래 오랜 수수께끼였다. 위성추적장치를 이용한 연구 ...

  • 파리지옥 풀은 어떻게 파리를 알아볼까파리지옥 풀은 어떻게 파리를 알아볼까

    조홍섭 | 2020. 07. 27

    30초 안 감각털 2번 건드리면 ‘철컥’…1번 만에 닫히는 예외 밝혀져 찰스 다윈은 파리지옥을 “세계에서 가장 놀라운 식물”이라고 했다. 세계에 분포하는 식충식물 600여 종 대부분이 먹이를 함정에 빠뜨리는 수동적 방식인데 파리지옥은 유일하게 ...

  • 날개 치지 않고 5시간, 콘도르의 고효율 비행날개 치지 않고 5시간, 콘도르의 고효율 비행

    조홍섭 | 2020. 07. 23

    전체 비행시간의 1%만 날개 ‘퍼덕’…상승기류 타고 비상·활공 독수리나 솔개 같은 맹금류는 상승기류를 탄 채 날개 한 번 퍼덕이지 않고 멋지게 비행한다. 그렇다면 날개를 펴면 길이 3m에 몸무게 15㎏으로 나는 새 가운데 가장 큰 안데스콘도르...

  • 사람도 ‘귀 쫑긋’ 개·고양이와 마찬가지사람도 ‘귀 쫑긋’ 개·고양이와 마찬가지

    조홍섭 | 2020. 07. 17

    귀 근육 신경반응과 미미한 움직임 확인…새로운 보청기에 응용 가능 개나 고양이가 무엇에 관심을 기울이고 있는지 알려면 귀가 어느 쪽을 향하는지 보면 된다. 낯설거나 큰 소리, 중요한 소리가 들리면 동물의 귀는 저절로 그리로 향하고 쫑긋 선...