과거 과학자들은 공룡이 중생대 말에 모두 멸종했다고 생각했다. 하지만 깃털 공룡이 발견되고 수각류 공룡과 조류의 연결 고리가 밝혀지면서 공룡이 완전히 사라진 게 아니라 새를 제외한 비조류 공룡(non-avian dinosaur)만 멸종했다는 관점의 변화가 일어났다. 이제 과학자들은 중생대부터 지금까지 새/공룡 그룹의 진화를 연속 선상에서 바라보고 있다. 브루스 박물관의 다니엘 크셉카 박사가 이끄는 국제 과학자팀은 수각류 공룡과 중생대 조류, 그리고 시조새 같은 근연 그룹의 뇌의 크기를 현생 조류와 비교했다. 그리고 수백 종에 달하는 공룡 및 조류의 뇌 크기를 비교한 결과 몇 가지 흥미로운 사실이 밝혀졌다. 현생 조류 가운데서 비둘기나 에뮤처럼 몸집 대비 뇌 크기가 작은 조류는 비슷한 크기의 소형 수각류보다 뇌가 크지 않았다. 중생대부터 최소 6600만 년이라는 영겁의 세월이 흘렀지만, 뇌가 커지지 않은 것이다. 물론 뇌가 커지지 않아도 현생 조류가 더 효율적인 구조를 지녀 좀 더 영리했을 가능성은 있다. 하지만 몸집 대비 뇌의 크기를 보면 중생대 소형 수각류도 새처럼 똑똑했을 것으로 추정된다. 연구팀은 백악기에는 원시 조류의 뇌 크기 역시 같은 시기에 살던 비슷한 크기의 수각류 공룡과 별 차이가 없다는 사실도 확인했다. 더 흥미로운 결과는 상대적으로 뇌가 큰 새도 있다는 사실이다. 중생대 말 대멸종 이후 살아남은 조류와 포유류는 비어 있는 생태계를 차지하면서 매우 다양하게 진화했고 뇌의 크기 역시 천차만별로 달라졌다. 연구팀은 새 가운데서도 까마귀과와 앵무과는 특별히 뇌의 크기가 크다는 사실을 발견했다. 특히 연구 대상 중 몸집 대비 뇌의 크기가 가장 큰 종은 까마귀였다. 연구팀의 일원인 스토니 브룩 대학의 제로언 스미어스 박사는 까마귀가 공룡/조류계의 호미닌(hominin, 인간과 인간의 조상 그룹)이라고 설명했다. 물론 까마귀가 사람처럼 머리가 좋지는 않지만, 매우 뛰어난 지능을 지닌 새라는 점은 분명하다. 뇌의 상대적 크기로 볼 때 까마귀는 수억 년 진화의 정점에 서 있다. 다만 하늘을 나는 새는 뇌의 크기에 제약을 많이 받기 때문에 인간은 물론 침팬지, 고릴라처럼 지능이 높아질 가능성은 작다. 현생 조류는 중생대를 주름잡던 공룡의 후예이긴 하지만, 당시와는 생태적 지위가 크게 달라 새를 통해 공룡을 이해하기는 쉽지 않다. 하지만 이번 연구는 현생 조류가 과거 공룡의 모습과 현재까지의 진화를 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있음을 보여줬다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

중국 우한에서 시작된 코로나19 바이러스가 전 세계로 확산된 가운데, 일부 아프리카 국가가 고릴라 등 유인원 동물보호를 위한 관광 휴업에 돌입했다. 전문가들은 개나 고양이 등 반려동물이 사람에게 바이러스를 전염시키진 않지만, 감염된 주인으로부터 바이러스에 전염될 가능성은 무시할 수 없다고 말한다. 일반적인 반려동물 외에 미국 뉴욕의 한 동물원에서 고양잇과 동물인 호랑이가 코로나19에 감염된 사례는 있지만, 이 밖의 동물에게서 감염 사실이 확인된 적은 없었다. 그러나 민주콩고공화국과 르완다, 우간다 등지의 일부 아프리카 국가들은 인간과 유사한 유인원도 코로나19에 감염될 우려가 있다고 판단해 이들이 서식하는 생태공원을 폐쇄하기로 결정했다. 르완다, 우간다, 민주콩고공화국의 밀림에 서식하는 고릴라를 보살피는 의료단체 ‘고릴라 닥터’ 소속 수의사 키얼스틴 질라디는 BBC와 한 인터뷰에서 “마운틴고릴라 등도 코로나19에 감염될 수 있는지는 확실치 않다. 하지만 마운틴고릴라가 인간 병원체에 감염된 사례가 있기 때문에 주의해야 한다”고 밝혔다. 실제로 고릴라와 함께 유인원에 속하는 침팬지는 감기 바이러스에 감염된다는 사실이 이미 확인됐고, 에볼라 바이러스가 유행했던 당시에는 고릴라와 침팬지 수 천 마리가 에볼라 바이러스로 죽었을 것이라는 추측이 나온 바 있다. 전문가들은 코로나19 사태 이전부터 건강에 문제가 있거나 최근 24일 이내에 질병이 있는 환자와 접촉한 사람은 고릴라에게 접근해서는 안 된다고 지침해 왔다. 또 사람과 고릴라와의 최소 안전거리를 7m로 규정했었지만, 국제자연보전연맹(IUCN)은 이번 코로나19 사태 후 고릴라의 안전을 강화하기 위해 접근 제한 거리를 최소 10m로 연장했다. 코로나19로 위험에 처한 유인원은 고릴라뿐만이 아니다. 영국 오랑우탄 보호단체인 오랑우탄 어필 측은 “코로나19는 이미 멸종 위험에 처해 있는 오랑우탄에게 큰 위협이 될 수 있다”고 경고했다. 영국 리버풀 존무어스 대학의 서지 위치 영장생물학 교수는 “이미 여러 국가가 유인원 관련 관광을 중단했고, 많은 연구소와 야생보호구역이 추가적인 조치를 취했다”고 전했다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

불안증, 우울증 등 감정질환 치료에 도움 기대 사람은 6가지 대표적인 감정을 7000여 종류의 표정으로 나타낸다고 알려져 있다. 지금까지 동물은 감정을 얼굴로 표현하지 못한다고 알려졌지만 독일 생물학자들이 사람 이외의 동물들도 감정을 표정으로 드러낸다는 사실을 새로 밝혀냈다. 독일 막스플랑크 신경생물학연구소, 루트비히 막시밀리안 뮌헨대 시스템신경과학부, 막스플랑크국제연구학교(IMPRS) 분자생명과학부 공동연구팀은 동물들도 행복하고 기분 나쁘고 불안한 감정을 얼굴로 표현할 수 있다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 3일자에 발표했다.사람과 원숭이, 침팬지, 고릴라 같은 영장류들은 얼굴 표정변화로 감정을 드러내며 개, 고양이 같은 일부 반려동물도 표정을 갖는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이들을 제외한 다른 동물들에게서는 감정을 얼굴로 표현하지 못하는 것으로 알려져 있었다. 연구팀은 9마리의 생쥐의 머리에 광섬유를 설치한 뒤 다양한 맛의 음료를 맛보도록 하면서 얼굴의 미세한 변화를 관찰해 촬영하는 한편 ‘2광자 현미경’으로 뇌신경세포의 활동모습을 관찰했다. 특히 연구팀은 생쥐 얼굴의 미세한 변화를 파악하기 위해 인공지능(AI)의 기계시력 기술을 활용했다.그 결과 생쥐들도 인간과 비슷하게 행복감, 혐오감, 고통, 분노, 두려움이라는 5가지 감정상태를 표정으로 나타낸다는 사실을 확인했다. 특히 얼굴표정이 변화할 때 감정이입과 자기인식을 관장하는 대뇌섬피질이 활발히 움직이는 것이 관찰됐다. 또 표정별로 서로 다른 뇌신경세포가 반응하는 것으로 확인됐다. 하나의 표정과 감정은 하나의 뇌신경세포와 연결돼 있다는 설명이다. 실제로 연구팀이 특정 뇌신경세포를 광섬유로 자극하면 관련된 표정을 짓는 것으로 확인된 것이다. 독일 막스플랑크 신경생물학연구소 나딘 고골라 박사는 “이번 연구는 동물들이 감정에 따라 얼굴표정을 바꾼다는 사실을 확인함으로써 감정 뒤에 숨겨져 있는 근본적인 신경 메커니즘을 밝혀낼 수 있게 됐다는 점에서 의미가 크다”라며 “불안장애, 우울증 같은 감정 질환을 치료하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성인 아파렌시스 뇌 침팬지보다 20% 커 인간처럼 오랜시간 양육 찰스 다윈의 진화론은 자연과학과 인문사회학, 예술, 정치 등 다양한 분야에 강력한 영향을 미쳐 단순한 과학이론이 아닌 인류사를 뒤바꾼 혁명적 사상으로 받아들여지고 있다. 진화론을 바탕으로 한 고인류학은 화석과 유전자 분석을 통해 최초의 인간은 언제 유인원과 분리됐는지를 밝혀내고 인간의 특성을 찾아내 ‘인간이란 무엇인가’를 과학적으로 규명하려는 학문이다. 이번 주에는 주목할 만한 고인류학적 성과들이 ‘네이처’를 비롯해 ‘사이언스 어드밴시즈’, 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 등에 앞다퉈 실렸다. 우선 독일 막스플랑크 진화인류학연구소와 미국 플로리다주립대, 산타페 고등연구소, 애리조나주립대, 시카고대, 유럽 싱크트론방사선연구소(ESRF), 호주 그리핀대, 영국 런던자연사박물관, 런던대(UCL) 공동연구팀은 약 318만년 전에 살았던 인류의 조상 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’의 뇌가 유인원과 비슷한 형태를 갖고 있지만 발달 과정은 현대인과 비슷했다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 발표했다.현대인의 뇌는 오랑우탄, 침팬지, 고릴라 같은 유인원들보다 크고 형태도 다르며 완전히 뇌가 자라기까지 시간이 오래 걸린다는 특징이 있다. 사람 뇌의 이런 독특한 특성이 언제부터 시작됐는지 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 연구팀은 ‘싱크로트론 마이크로토그래피’라는 장치를 활용해 최초의 인류 화석인 ‘루시’와 최초의 아이 ‘디키카’ 화석이 발견된 바 있는 에티오피아 디키카와 하다르 지역에서 발굴된 8개의 서로 다른 아파렌시스 두개골에 대한 정밀 분석을 실시했다. 싱크로트론 마이크로토그래피는 컴퓨터단층촬영(CT)과 비슷하지만 사용하는 엑스선 강도가 더 강하기 때문에 미세한 부분까지도 입체적으로 표현해 낼 수 있는 기술이다. 아파렌시스 아이의 뇌는 사람보다 유인원에 더 가까운 것으로 나타났지만 성장에 따른 뇌 발달과정은 현대인과 비슷한 것으로 확인됐다. 성인 아파렌시스는 침팬지보다 뇌가 20% 정도 더 큰 것으로 미뤄 봤을 때 아파렌시스 아이가 성인의 뇌를 갖기까지는 오늘날 인간처럼 오랜 시간 양육자의 보호를 받았을 것이라고 연구팀은 분석했다.이날 국제학술지 플로스 원에는 남아프리카공화국 비트바테르스란트대, 미국 위스콘신 메디슨대 고인류학자들이 ‘호모 날레디’의 청소년 화석을 분석한 결과 성인과 같은 체격구조를 갖추는 데 유인원보다 오랜 15년 정도가 걸렸을 것이라는 분석 결과를 발표했다. 호모 날레디는 2013년 남아공 수도 요하네스버그에서 북서쪽 50㎞ 위치의 ‘라이징 스타’라는 이름의 동굴 속 디날레디라는 부분에서 발견된 현생인류의 직접 조상인 호모족의 새로운 종이다. 오스트랄로피테쿠스보다는 늦은 약 300만년 전에 등장한 것으로 알려진 호모 날레디는 오스트랄로피테쿠스와 현생인류의 특징을 모두 갖고 있어 고인류학자들이 주목하고 있다. 연구팀은 ‘DH7’으로 이름 붙여진 호모 날레디의 팔, 다리, 턱뼈 일부를 분석한 결과 사망 당시 나이는 8~11세였으며 다른 호모 날레디 화석과 비교했을 때 성장단계에 있는 청소년인 것으로 확인했다. 호모 날레디의 성장 속도가 현대인과 비슷하다고 가정하면 완전한 성인 체형을 갖는 나이는 15세 전후였을 것으로 분석했다. 한편 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 2일자에도 두 편의 고인류학 연구논문이 실렸다. 그중 덴마크 코펜하겐대와 독일 막스플랑크 생화학연구소를 중심으로 한 스페인, 미국, 영국, 조지아 6개국 21개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 약 120만년 전에서 80만년 전에 유럽에 살았던 것으로 알려진 ‘호모 안테세소르’의 치아 화석을 분석 비교한 결과 현생인류와 친척뻘인 네안데르탈인, 데니소바인의 안면 골격구조를 동시에 갖고 있다는 사실을 밝혀내기도 했다. 필립 건즈 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사(형질인류학)는 “이번 연구 성과들은 유인원과 인류의 차이점과 분기점을 더 명확하게 확인할 수 있게 해주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

동물원 침팬지가 유리벽 너머의 관람객과 입맞춤을 나눴다. 지난주 미국 뉴멕시코주 앨버커키 동물원에 사는 침팬지 한 마리가 여느 때와 다름없이 유리벽 너머의 관람객들을 무심히 바라보고 있었다. 그때 한 여성 관람객이 다가와 손짓하며 침팬지의 관심을 끌려 애썼다. 10일(현지시간) 데일리메일은 침팬지가 얼마 후 여성 관람객과 유리벽을 사이에 두고 입맞춤을 했다고 전했다. 영상을 공개한 관람객의 남편은 “주의를 끌고 싶어 하는 아내와 침팬지는 처음에는 우리에게 별 관심이 없었다. 그러다 전직 체조선수였던 아내가 회전기술을 선보이자 격한 반응을 보였다”고 설명했다. 마치 원숭이처럼 회전하는 여성을 본 침팬지는 몸을 흔들며 호응했고, 이내 번쩍 팔을 들어 올려 유리벽 가까이 매달렸다. 남편은 “이후 아내가 눈을 맞추며 유리벽에 입술을 대자 침팬지도 곧바로 입술을 맞대었다. 두 사람은 유리벽을 사이에 두고 입맞춤을 나눴다”라고 덧붙였다. 사람과 침팬지의 교감이 확인된 순간이었다.침팬지의 이 같은 행동은 어떻게 해석할 수 있을까. 영국 리버풀 존무어 대학의 진화인류학 및 생태학 연구센터의 올레이스 프레이저 박사 역시 과거 “침팬지는 포옹과 입맞춤으로 교감하며, 이는 스트레스 감소 행동으로 이어진다”라고 설명한 바 있다. 프레이저 박사는 “침팬지가 입맞춤으로 상대를 위로할 경우, 위로하는 쪽은 주로 머리 위나 등에 입을 맞추는 것으로 나타났다. 포옹할 때는 위로하는 쪽이 상대를 한 팔이나 두 팔로 감싸 안는다”라고 밝혔다. 세계적인 영장류학자인 프란스 드 발 미국 애틀랜타 에모리대학 심리학과 석좌교수의 설명에서도 실마리를 얻을 수 있다. 40년간 동물 연구의 최일선에서 활동한 프란스 드 발 교수는 침팬지가 진한 입맞춤으로 반가움을 표현하거나 화해하는 행동을 어렵지 않게 볼 수 있다으며, ‘동물의 감정에 관한 생각’ 등 여러 저서를 통해 “인간만이 감정이 있다는 자만심을 버리”라고 촉구했다. 유인원이 인간과 다를 바 없는 게 아니라 인간도 유인원과 다를 바 없다는 점을 상기하고 동물과 공존해야 한다는 뜻이다. 인간의 입맞춤과 달리 로맨스보다는 교감에 초점에 맞춰져 있긴 하지만, 감정의 교류에서 비롯된 행위인 것만은 분명하다는 것이다. 프란스 드 발 교수의 설명대로라면 유리벽을 사이에 두고 관람객의 입맞춤에 응한 침팬지 역시 그 바탕에는 교감이 자리하고 있다고 해석하는 데 무리가 없어 보인다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

“개방 줄고 집단주의 득세 가능성” 우려 김범준·조원국 성대 교수 ‘코로나 전망’ “中 확진자 17일 8만 1000여명 그칠 것”전염병을 혐오하는 감정이 생존 위협을 피하기 위한 진화의 산물이라는 주장이 나와 눈길을 끈다. 중국 내 코로나19 확진환자가 오는 17일 8만 1000여명 수준에서 그칠 것이라는 예측도 나왔다. 계간 과학잡지 ‘스켑틱’ 한국판은 최신호인 21호에 ‘코로나 19와 질병X의 시대’를 특집 주제로 여러 연구자의 글을 실었다. 정신과 전문의인 박한선 서울대 인류학과 강사는 ‘전염병은 왜 혐오를 일으키는가’라는 글에서 전염병에 관한 혐오 감정이 우리 면역계의 진화에 따른 것이라 설명했다. 우리 몸의 면역계는 놀라울 정도로 정교하지만, 한발 늦다는 단점이 있다. 일단 몸에 뭔가가 들어와야 반응이 나타난다는 뜻이다. 원시적인 동물부터 침팬지까지 감염 가능성이 있는 대상을 피하는 행동 반응을 보이지만 높은 수준의 정서, 인지, 행동 체계를 지닌 인간은 면역계가 고도로 진화했다. 그 결과 집단에서 이상 증상을 보이는 이들에 관해 혐오 감정과 회피 행동이 두드러진다. 박 강사는 또 신석기 이후 감염병이 급증하면서 문화적 장치와 더불어 급격히 진화했다고 설명했다. 혐오는 사회적 낙인 및 편견으로 이어지고, 심지어 정치적 태도에도 영향을 미친다고 덧붙였다. 특히 감염과 관련이 없다는 것을 인지적으로 이해해도 혐오의 감정은 쉽게 누그러지지 않는 특징도 있다고 했다. 그는 이와 관련, “신종 감염병은 앞으로 점점 늘어날 것이며, 상당수는 아시아 지역에서 발생하는 추세라 한국은 여기에서 자유롭지 못하다”면서 “외향성과 개방성이 낮아지고, 집단주의가 득세할 가능성이 크다”고 우려했다. 그러면서도 “의학적 혁신이 빠른 속도로 따라잡고 있다”고 반박했다. 김범준·조원국 성균관대 물리학과 교수는 코로나19 사태와 관련해 중국의 확진환자 규모를 예상한 ‘전염병 확산을 어떻게 예측할 수 있을까’에서 ‘SIR’ 모델을 세웠다. ‘S’는 감염병에 걸리지 않는 사람들, ‘I’는 감염된 사람들, ‘R’은 병에 걸렸다가 회복한 사람을 가리킨다. 연구자들은 중국에서 코로나19 확진 판단 기준을 바꾼 2월 12일을 전후로 확진환자 수 증가 추이를 대입한 결과 최종 환자 수의 99.9%에 이르는 때가 3월 17일이며 그 수가 8만 1000여명이라고 예측했다. 실제로 SIR 모델에 2015년 한국의 메르스 사태를 대입하자 완만한 S자 곡선을 그리며 들어맞았다. 연구자들은 그러나 한국의 코로나19 사태에 대해서는 “중국과 달리 확진환자 숫자가 적은 데다 신천지 신자들과 같은 돌발 변수 때문에 예측하기 어렵다”고 밝혔다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

올 초 로버트 다우니 주니어가 무거운 아이언맨 슈트를 벗고 동물과 대화할 수 있는 천재 의사 두리틀로 나오는 영화 ‘닥터 두리틀’이 개봉됐습니다. 미국 아동문학가 휴 로프팅이 쓴 12권 분량의 ‘둘리틀 박사’ 시리즈 중 ‘둘리틀 박사의 바다여행’을 원작으로 한 작품입니다. 침팬지 연구로 유명한 영국 동물학자 제인 구달 박사와 진화생물학자 리처드 도킨스 영국 옥스포드대 교수도 둘리틀 박사 이야기를 읽으면서 과학자의 꿈을 키워 줬다고 고백할 정도로 유명하지만 국내에서는 많이 읽히지 않았던 책입니다. 소설 속에는 많은 동물들이 등장하는데 둘리틀 박사와 함께 이야기를 이끌고 나가는 것은 앵무새, 개, 돼지, 침팬지 등입니다. ‘폴리네시아’라는 이름을 가진 앵무새의 활약은 책은 물론 영화에서도 특히나 눈에 띕니다. 폴리네시아는 둘리틀 박사에게 동물들의 말을 처음으로 가르쳐 주고 어려운 상황이 닥칠 때마다 해결사로 나서기도 합니다. 조류 앵무목 앵무과에 속하는 앵무새는 전 세계 320여종이 존재합니다. 앵무새는 후두부를 이용하지 않고도 사람의 말이나 소리를 잘 흉내낼 수 있습니다. 그래서 과학자들은 앵무새의 발성 원리를 활용해 언어장애를 겪는 사람들에게 도움을 줄 수 있다는 연구 결과를 내놓기도 했지요. 그런데 최근 과학자들이 앵무새들도 확률이라는 수학적 개념을 이해하고 그에 따라 행동한다는 놀라운 연구 결과를 발표했습니다. 뉴질랜드 오클랜드대 심리학부 연구팀은 뉴질랜드 산악지대에서만 서식하는 고유종인 ‘케아’라는 앵무새로 실험한 결과 확률에 따른 통계적 사고를 하고 그에 따라 행동하는 것을 확인하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3월 4일자에 발표했습니다. 지금까지 확률론에 기반한 통계적 추론이 가능한 것은 유인원 정도로 알려져 있었는데, 그 이외의 동물에게서 이번에 처음 확인된 것이라고 합니다. 연구팀은 영장류와 사람의 영유아를 대상으로 수행했던 유사한 연구를 바탕으로 몇 가지 실험을 고안했습니다. 연구팀은 케아 앵무새 여섯 마리를 대상으로 주황색 막대를 고르면 먹이를 하나 더 주고 검은색 막대를 고르면 먹이를 주지 않거나 뺏는 훈련을 시켰습니다. 그러고 나서 투명한 병에 주황색과 검은색 막대의 개수를 비슷하게 보이지만 서로 다르게 담은 뒤 케아 앵무새가 어떤 병을 고르는지 관찰했습니다. 그 결과 앵무새들은 보상을 의미하는 주황색 막대가 많이 담긴 병을 고르는 것이 관찰됐습니다. 연구팀은 이번 연구 결론을 바탕으로 통계적 추론이라는 고차원적 사고가 어떻게 진화해 왔는지 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 요즘은 어떤지 모르겠지만 제 기억으로는 수학 시간에 확률, 통계 부분은 중요하게 다뤄지지도 않았고, 이런저런 개념과 수학 기호들이 많아 공부하는 데도 골머리를 앓았던 게 떠오릅니다. 통계는 과거를 분석하게 해주고 확률은 통계 분석 결과를 토대로 미래를 예측할 수 있게 해줍니다. 이 때문에 여러 수학 개념 중 확률, 통계는 학교 졸업 후에도 자주 접하게 됩니다. 더군다나 최근 인공지능, 빅데이터 기술의 등장으로 확률, 통계는 점점 중요해지고 있습니다. 중요성과 활용도가 큰 확률, 통계를 좀더 쉽고 재미있게 배울 수 있는 방법은 없을까요. 그렇지 않을 경우 앵무새보다 확률을 모르는 사람이 될 수도 있으니 말이죠. edmondy@seoul.co.kr

체내 미생물 수십조 개 대·소장 분포 소화·정신질환 영향… 질병 치료 이용 인류 위치에 따라 미생물 구성 달라 생존·적응 차원… 발효 식품으로 공유 많은 사람들이 ‘장내 미생물’이라고 하면 여전히 ‘유산균 음료’를 떠올리는 경우가 많다. 그렇지만 생물학과 의학 분야에서 장내 미생물은 비만은 물론 대장암을 포함한 여러 암, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환에도 영향을 미치는 요인으로 각광받으면서 그야말로 ‘장내 미생물 연구’가 봇물처럼 쏟아져 나오고 있다.실제로 장내 미생물은 인체 마이크로바이옴(microbiome) 중에서 가장 주목받고 있는 분야다. 마이크로바이옴은 미생물총(叢)을 의미하는 ‘마이크로바이오타’와 유전체를 의미하는 ‘게놈’이 합쳐져 만들어진 합성어다. 인간과 동식물, 토양, 바다, 호수, 대기 등 모든 생태환경에서 서식하거나 공존하는 미생물과 유전정보 전체를 포함하는 개념으로 ‘제2의 게놈’이라고 불리기도 한다. 마이크로바이옴 연구는 유전자 증폭, 염기서열 분석 같은 생명공학 기술 발전으로 촉발됐다. 기존에는 개별 미생물 분석 연구가 주를 이루었다면 이제는 인체, 동식물, 환경과 미생물 간 상호작용을 파악하는 마이크로바이옴학 연구가 활발해지고 있다. 마이크로바이옴에 대한 관심이 본격화된 것은 2006년 미국 워싱턴대 제프리 고든 교수가 비만 쥐의 분변과 마른 쥐의 분변을 무균 쥐에게 각각 주입한 결과 비만 쥐의 분변을 주입받은 생쥐가 쉽게 비만해진다는 사실을 ‘네이처’에 발표하면서다.사람의 몸에 있는 미생물 수는 인간 세포 수보다 비슷하거나 약간 많은 39조개로 대부분 대장이나 소장 등 소화기관에 집중돼 있다. 이들 장내 미생물을 모두 모아 놓더라도 체중의 1~3%에 불과하다. 그렇지만 사람이 분해할 수 없는 영양소를 분해해 소화할 수 있도록 도와주는 기본적인 역할 이외에도 면역계 질환, 퇴행성 뇌질환, 우울증, 양극성장애 등 정신질환을 유발하는 신경정신질환에도 영향을 미친다는 연구 결과들이 최근 속속 공개되면서 장내 미생물과 건강에 대한 연구가 가속화되고 있다. 과학계에서는 장내 미생물의 기능을 파악하는 것을 넘어 장내 미생물을 이용해 질병을 치료하고 건강을 유지하는 방법에 대한 연구를 진행하고 있다. 장내 미생물을 활용해 인류의 진화 과정을 파악하는 등 연구의 폭은 점점 확장되고 있다. 미국 노스캐롤라이나주립대 응용생태학과, 노스웨스턴대 인류학과, 노트르담대 생명과학과, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 공동연구팀은 아프리카에서 시작된 인류가 세계 곳곳으로 퍼져 나가 적응할 수 있었던 것은 장내 미생물 덕분이라는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘생태와 진화의 최전선’(Frontiers in Ecology and Evolution) 19일자에 발표했다. 연구팀은 인간과 원숭이(유인원), 고릴라, 오랑우탄, 침팬지 같은 비인간 영장류의 장내 미생물을 비교했다. 그 결과 유인원이나 비인간 영장류와 달리 인간은 지리적 위치와 생활양식에 따라 장내 미생물 구성과 기능에 상당한 차이를 보인다는 점을 확인했다. 로버트 던 노스캐롤라이나주립대 석학교수(생태·진화학)는 “인류 조상들이 전 세계로 퍼져 나가면서 생존을 위해서는 이전에 살던 곳과 다른 음식물을 소화시킬 수 있어야 하고 새로운 질병도 견딜 수 있는 면역력을 갖춰야 했다”면서 “생존과 적응을 위해 장내 미생물의 종류와 분포, 숫자를 변화시켰을 것”이라고 말했다. 던 교수는 “발효음식과 맥주, 와인 같은 발효음료들이 변화된 장내 미생물을 집단 공유하는 수단이 됐을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2002년부터 774명이 사망한 사스, 2012년부터 858명이 죽은 메르스에 이어 신종 코로나바이러스 감염증도 동물에 의한 감염으로 분석되면서 ‘인간의 자연침략’ 자체를 재고하자는 목소리가 나온다. 뉴욕타임스(NYT)에 29일 게재된 칼럼 ‘우리가 우한 유행병을 만들었다’에 따르면 중국 당국은 우한 화난시장 등에서 사스 때 금지했던 박쥐, 사향쥐, 거북이, 대나무 쥐와 함께 온갖 조류의 판매를 재허용했다. 해당 조치가 신종 코로나 확산에 중대한 영향을 미쳤다는 의미다. 낙타가 숙주인 메르스나 박쥐가 옮긴 사스 외에 1961년 볼리비아 마추포바이러스는 생쥐가, 1976년 미국에서 퍼진 HIV바이러스는 침팬지가 옮겼다. 1981년 쥐가 옮긴 미국의 한타바이러스, 1994년 홍콩 조류독감, 원숭이가 숙주인 2014년 서아프리카의 에볼라 등도 있다. 가속화하는 산림 파괴도 전염병 창궐에 한몫한다. 지난해 브라질에서 불법 벌목 등으로 9개월 만에 아마존 열대우림 중 8200㎢(서울시 면적의 13.5배)가 없어졌다는 보도도 나왔다. “전염병이 핵폭탄이나 기후변화보다 훨씬 위험할 수 있다”던 마이크로소프트(MS) 창업주 빌 게이츠의 2017년 경고가 힘을 받는 이유다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

다 큰 세 모녀가 날린 풍등 때문에 독일 서부 크레펠트의 한 동물원에 수용돼 있던 서른 마리 이상의 동물들이 애꿎게 희생됐다. 게르트 호프만 크레펠트 경찰청장은 2일(이하 현지시간) 기자회견을 통해 60세 여성과 30대 두 딸이 라디오로 참사 소식을 듣고 전날 자수했다며 이들의 실화 혐의를 조사하고 있다고 밝혔다. 이들 모녀는 인터넷으로 구입한 풍등을 지난달 31일 저녁 날렸다가 동물원에 불을 낸 혐의를 받고 있다. 이들은 풍등 다섯 개에 새해 소원을 적어 날렸는데 불타 버린 ‘유인원 하우스’ 지붕 위에서 네 개가 발견돼 경찰은 풍등에 적힌 새해 소원의 필적을 채취한 상태였다. 경찰은 세 모녀가 용기있게 진실을 고백한 점을 높이 샀다. 호프만 청장은 대다수 유인원들이 연기를 마셔 숨졌다며 “죽음에 이르러 유인원들도 인간과 매우 비슷하더라”고 말했다.안드레아스 클로스 소방관은 “우리 모두 그 건물이 그렇게 빨리 불타 무너지는 것을 보고 깜짝 놀랐다”고 말했다. 그는 이 건물 안에 스프링클러 장치도 없었다고 전했다. 독일 대다수 지역에서 풍등을 날리는 것은 불법인데, 성인들인 세 모녀는 이를 전혀 몰랐다고 경찰에 진술한 것으로 알려졌다. 이들에게는 ‘과실 방화’ 혐의가 적용되는데 유죄가 확정되면 최고 징역 5년형이 선고될 수 있다고 영국 BBC가 전했다. 이 동물원 정문에는 숨진 동물들을 추모하기 위한 공간이 마련돼 추모객들의 발길이 이어지고 있다. 오랑우탄 다섯 마리, 침팬지 한 마리, 여러 마리의 원숭이들이 희생됐다. 동물원 측은 특히 마흔다섯 살의 웨스턴 로울랜드 고릴라 마사와 암컷 짝을 잃은 것을 안타까워했다. 마사는 유럽 동물원 등에 수용된 고릴라 가운데 최고령이었다.동물원 측은 “함께 슬픔을 나눠준” 모든 이에게 감사를 표했다. 2일까지도 개원하지 않은 이 동물원 담장 앞에는 꽃들과 촛불들, 추모의 글이 적힌 플래카드들이 즐비했다. 독일에서는 지난 2010년 11월에도 칼스루헤의 한 동물원에서 화재 때문에 알파카, 미니어처 당나귀, 셰틀런드 조랑말 등 스물여섯 마리가 변을 당했다. 한편 독일에서는 오랜 풍습인 새해맞이 불꽃놀이의 위험성과 관련해 논란이 일고 있다고 영국 일간 가디언은 전했다. 독일에서 풍등을 날리는 것은 금지된 반면, 새해 전날 밤에 불꽃놀이를 하는 일은 흔한데, 최근 들어 환경 및 동물 보호 단체들로부터 점점 더 많은 비판을 받고 있다. 독일동물복지협회는 지난 1일 성명을 통해 동물원, 농장, 동물 보호소 근처에서의 불꽃놀이를 전면 금지할 것을 촉구했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

감정 가진 컴퓨터·노동 유인원 실현 안 돼 달 여행은 진행 중… 머스크 “연내 개발” 홍채 인식·채식주의·전자투표는 현실로팔에 이식한 스마트워치에 알람을 설정하는 걸 깜빡했다. 지각이다. 침대에서 뛰어나오며 홀로그램으로 수천㎞ 떨어진 곳에 사는 가족과 재빨리 포옹을 나눈 뒤, 원숭이 기사가 운전하는 차에 뛰어든다. 힘든 날이지만 며칠 뒤 달에서 보낼 휴가를 생각하며 버틴다. 1일(현지시간) CNN이 ‘아직 현실화되지 않았지만, 과거엔 2020년 일상이 될 것으로 생각했던 장면’이라며 서술한 내용이다. 과거의 미래학자들이 꿈꾼 2020년 중 많은 것들이 현실화됐지만, 상상의 속도를 따라가지 못한 부분도 많았다. 첨단 기술은 예상 밖의 경기침체, 대중의 거부감, 이윤을 고려한 기업의 선택 등 많은 요인의 영향을 받기 때문이다. 영국의 미래학자 이언 피어슨은 2005년 옵서버와의 인터뷰에서 “2020년 이전에 인간 지능을 넘어선 컴퓨터를 만들 수 있을 것”이라며 “컴퓨터는 당연히 감정을 가질 것”이라고 했다. 하지만 그는 지난달 CNN과의 인터뷰에서 “경기 침체 탓에 발전이 약간 지연됐다. 인공지능(AI)이 우리 연구진의 생각보다 35~40% 느리게 발전한 것으로 추정된다”고 자신의 전망이 틀렸음을 인정했다. 미래학자 레이 커즈와일은 2020년에는 사람이 음식을 먹으면 소화관과 혈류에서 수십억개의 나노 로봇이 필요한 영양분만 추출한 뒤 나머지는 배출할 거라고 2004년에 전망했다. 1964년 민간 연구기관인 랜드코퍼레이션은 지금쯤이면 유인원이 인간의 거의 모든 단순 노동을 대신할 것이라고 다소 황당한 예측을 내놓았다. 둘 다 아직은 시기상조다. 1960~1970년대에는 지금쯤 달에서 휴가를 보낼 거라는 예측이 많았는데 반은 맞았다고 볼 수도 있다. 우주선 제작업체 ‘스페이스X’를 만든 일론 머스크는 올해까지 민간인의 달 일주 프로그램을 현실화시키겠다는 입장이다. 미래학자들의 전망 중 들어맞은 것도 많다. 커즈와일은 2020년쯤 스마트 안경이나 콘택트렌즈가 전화기를 대체할 것이라고 2000년에 예측했는데 2014년 ‘구글 글라스’를 출시했다. 대중적 인기는 없었지만 공장 등에서 사용되고 있다. 1913년판 뉴욕타임스는 미국인들이 21세기에 육류를 버리고 채식주의를 택할 것이라고 관측했고 에릭 하셀틴은 2000년 디스커버리지에 2020년까지 수기 서명이 홍채, 지문, 음성 인식 등 ‘생체 인식’으로 대체될 거라고 썼다. 1997년 와이어드에 기고한 피터 슈워츠와 피터 레이든은 2020년쯤 전자투표가 가능해질 것이라고 했다. 모두 현실이 된 예측들이다. 미래 예측이 단순한 전망을 넘어 미래 기술의 방향을 정하기도 한다는 견해가 힘을 받는 이유다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

새해 첫날인 1일(현지시간) 독일 크레펠트 동물원 유인원관에 화재가 발생했다. 불은 침팬지와 오랑우탄, 고릴라, 원숭이 등 유인원을 비롯해 박쥐와 새 등 동물 30여 마리의 목숨을 앗아갔다. 크레펠트 동물원장 볼프강 드레센은 “1일 자정 무렵 난 불로 유인원관이 완전히 불에 탔다”라면서 “크레펠트 동물원 역사상 최악의 날”이라고 침통해 했다. 이번 사고로 서아프리카에서 온 침팬지와 보르네오 출신 오랑우탄, 중앙아프리카 태생의 서부고릴라 등이 희생됐다. 48살 실버백고릴라 ‘마사’ 등 다른 동물도 화마를 피하지 못했다.화재 현장에서 살아남은 건 40살 암컷 침팬지 ‘발리’와 어린 수컷 침팬지 ‘림보’가 전부다. 동물원 측은 구조된 두 마리의 침팬지 모두 화상을 입긴 했지만 대체로 안정적인 상태라고 밝혔다. 동물원장은 “지옥 같은 불길에서 침팬지들이 살아남은 것은 기적에 가깝다”며 가슴을 쓸어내렸다. 불이 난 유인원관 옆 다른 우리에 있던 ‘키도고’ 등 다른 고릴라 7마리도 가까스로 목숨을 부지했다. 특히 2018년 12월 31일 태어난 새끼 고릴라 '보보토'의 생일 다음 날 불이 나면서 걱정의 목소리가 나왔지만, 다행히 무사한 것으로 파악됐다. 화재 원인은 새해 기념 풍등　경찰은 새해를 기념하기 위해 누군가 날린 ‘풍등’이 이번 참사의 원인일 것으로 추측하고 있다. 현지언론에 따르면 경찰은 1일 0시가 조금 지난 시각 동물원 인근을 낮게 날던 풍등이 불타기 시작하는 것을 봤다는 신고를 접수했으며, 현장에서 완전히 타지 않은 풍등을 발견했다. 독일에서 새해맞이 불꽃놀이도 아닌 풍등 행사를 접하기란 매우 어려운 일이며, 크레펠트를 비롯해 대부분의 지역에서 풍등 사용이 법으로 금지된 것으로 알려졌다.　동물원 존폐 논란으로 확산 예기치 않은 사고이긴 하지만 우리에 갇혀 불길을 피하지도 못하고 고통스럽게 죽어갔을 수십 마리의 동물을 생각하면 동물원이 꼭 필요한가에 대한 의문에 다다른다.　우리나라에서는 2018년 9월 대전의 한 동물원에서 탈출한 퓨마 한 마리가 사살되면서 동물원 존폐 논쟁이 불거졌다. 당시 사육사가 실수로 열어놓은 문을 통해 우리를 탈출한 퓨마 ‘뽀롱이’는 인근 야산을 배회하다 몇 시간 만에 사살됐다. 이후 청와대 게시판에 동물원 폐지 청원이 올라오는 등 논란이 확산됐다.동물원을 폐지해야 한다고 주장하는 이들은 인간의 이기심을 가장 크게 부각시키고 있다. 인간에게 동물을 가둘 권리가 있는지, 평생 갇혀 살아야 하는 동물의 입장에서 생각해야 한다는 설명이다. 돌고래쇼, 원숭이쇼, 코끼리쇼 등에 동원된 동물의 학대 문제도 심각하다고 꼬집는다. 동물원을 존속시켜야 한다고 주장하는 이들은 희귀·멸종동물 보호와 생태 연구 차원에서 동물원은 꼭 필요하다고 강조한다. 또 훼손된 지금의 야생은 동물이 살아가기 어려운 환경이라는 입장이다. 2013년 서울대공원이 쇼돌고래 ‘제돌이’를 방류할 당시에도 야생에 적응할 수 있을지 우려를 제기했다.2009년 제주 앞바다에서 그물에 걸린 ‘제돌이’는 서울대공원으로 옮겨져 낮에는 돌고래쇼를 하고 밤에는 수족관에서 생활했다. 방류가 결정된 후 야생성 회복에 대한 걱정이 있었지만 바다로 돌아간 제돌이는 1년도 채 되지 않아 무리에 완벽 적응했으며, 우두머리 역할까지 해내고 있는 것으로 파악됐다. 전문가들은 동물원을 유지하되 ‘관람’이 아닌 ‘동물복지’에 초점을 맞춘 생태공원 형식으로 운영하는 절충안이 필요하다는 의견을 내놓고 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

지구 상의 포유류 중 가장 오래 사는 것으로 알려진 북극고래의 진짜 수명은 얼마나 길까? 최근 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 연구팀이 척추동물의 자연적인 수명을 밝힌 흥미로운 연구결과를 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 발표해 관심을 끌고있다. 인간을 포함한 생명체의 수명을 예측하는 것은 인류의 가장 큰 관심사 중 하나로 최근에는 DNA 분석을 통해 이를 알아보는 것이 주목받고 있다. 연구팀은 척추동물 총 252종의 유전 암호를 분석해 이중 수명과 관련된 42개 유전자를 발견했다. 이를 바탕으로 한 동물이 얼마나 오래 살 것인가를 예측하는 '수명 시계'(lifespan clock)를 만들었다는 것이 연구팀의 설명.이를 바탕으로 분석해보면 200년 이상 사는 것으로 알려진 북극고래의 경우 기존 예상보다 57년 더 긴 268년 동안 살 것으로 예측됐다. 또한 갈라파고스의 핀타섬에 살다가 102세 나이로 세상을 떠난 '외로운 조지'로 대표되는 핀타섬땅거북종의 최대 수명은 120세로 추정됐다. 이외에 침팬지는 39.7년, 혹등고래는 93년으로 예측됐다.또한 연구에는 멸종된 종도 포함됐다. 현생 인류의 사촌격에 가까운 네안데르탈인이나 데니소반의 경우 37.8년을, 털매머드도 60년은 살았을 것으로 추정됐다. 연구를 이끈 벤자민 메인 박사는 "장수하는 동물은 연구자들보다 오래 살기 때문에 출생부터 사망까지 확인하는 것은 거의 불가능하다"면서 "동물의 수명을 알게되면 생태계의 위협으로 인한 멸종 등에 효과적으로 대처할 수 있다"고 설명했다. 　 이어 "무척추 동물의 경우에는 '수명 시계'를 만드는 것이 불가능했다"면서 "500년 이상 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 경우 이번 대상에서 빠져 실제 수명은 여전히 미스터리로 남아있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인간과 개의 ‘절친’ 역사는 무려 4만 년에 달한다. 오랜 시간 이어져 온 친밀한 관계를 입증하듯, 인간은 동물 가운데 유독 개의 ‘표정’은 더욱 정확히 이해한다는 내용의 연구결과나왔다. 독일 막스플랑크진화인류연구소 연구진은 각기 다른 문화적 배경을 가진 성인 89명과 어린이 77명을 대상으로 개의 표정을 얼마나 이해하는지 실험했다. 연구진은 실험 참가자들에게 개와 침팬지, 그리고 사람의 모습을 담은 사진을 보여주고, 이들에게 화남, 행복, 슬픔, 공포, 무표정 등을 구분하도록 했다. 사진 속 동물의 표정은 해당 동물을 찍은 사진작가를 통해, 사진이 촬영될 당시의 상황과 분위기 등으로 유추했다. 그 결과 실험 참가자들은 개의 사진에서 화난 표정과 행복한 표정 등을 비교적 쉽게 구분할 수 있었다. 특히 실내에서 개와 함께하는 비중이 높은 유럽인의 경우, 개를 주로 실외에서 키우는 이슬람 민족에 비해 슬픔과 공포, 중립적인 표정 등을 매우 세밀하게 구분해냈다. 실험에 참가한 어린이의 경우, 문화적 배경과 상관없이 거의 동일하게 개의 행복한 표정과 화난 표정을 구별해냈다. 이에 반해 성인과 어린이 모두 인간과 유전적으로 가장 가깝다고 평가받는 침팬지의 표정은 정확하게 읽어내지 못했다. 이러한 경향은 어린이의 경우 더욱 강하게 나타났다. 연구진은 이번 연구가 인간이 개의 표정과 감정을 읽는 능력을 가졌을 뿐만 아니라, 문화적 차이에 따라 이러한 능력의 차이도 존재한다는 사실을 입증했다는 점에서 주목할 만하다고 밝혔다. 또 개의 표정을 인식하는 능력은 주로 나이와 경험을 통해 얻을 수 있으며, 특히 성인은 개를 키우는지 여부와 관계없이 개에 대해 긍정적인 태도를 가지는 문화적 배경에서 자랄 경우 개의 표정을 더욱 정확하게 읽어낸다는 사실이 확인됐다. 연구진은 “개의 표정을 읽는 인간의 능력은 타고나는 것이 아니라 학습하는 것”이라면서 “이러한 특성은 진화적으로 선택된 특성이 아니며, 성인의 경우 개와 관련한 문화적 배경에 따라 능력에 차이를 보인다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com(자료사진) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지능이 높다고 알려진 침팬지 중에는 심지어 빨래를 하는 개체도 있는 모양이다. 최근 중국의 한 동물원에서 침팬지 한 마리가 빨래하는 모습이 포착돼 사육사들을 놀라게 했다. 영국 일간 데일리메일 등 외신에 따르면, 지난달 29일 중국 충칭에 있는 러허러두 야생동물원에서 유후이라는 이름의 18살 된 수컷 침팬지가 흰색 티셔츠에 비누를 묻혀 거품을 낸 뒤 심지어 솔로 문질러 빨래를 했다고 담당 사육사가 밝혔다. 사육사는 우연히 유후이가 옷을 가지고 물에서 빨래하는 듯이 행동하는 모습을 목격하고, 실제로 빨래를 할 수 있는지 살피기 위해 물웅덩이 옆에 흰색 티셔츠와 솔 그리고 비누를 놔뒀다. 그러자 잠시 뒤 실내에서 실외 울타리로 방사된 유후이는 곧 바로 티셔츠가 있는 물웅덩이 쪽으로 향했다. 방사장으로 함께 나온 여동생인 17세 암컷 침팬지는 물웅덩이 옆에 있는 철봉 위로 올라가 유후이의 행동을 관찰했다.실제로 동물원 측이 공개한 영상에는 유후이가 마치 여동생에서 자신이 빨래하는 모습을 보라는 듯이 잠시 뒤를 돌아본 다음 솔과 비누를 집어드는 모습이 담겼다. 유후이는 옆에 놓인 티셔츠를 웅덩이 물에 담갔다가 뺀 뒤 비누와 솔을 집어들고 반복해서 문질러댔다. 이 침팬지는 거품을 충분히 낸 뒤 티셔츠를 다시 물에 담궈 헹구고 나서 바위 가장자리에 올려놨다. 그런데 이 침팬지는 빨래하는 과정을 즐기는 듯했다. 왜냐하면 티셔츠를 다시 빨래했기 때문이다. 그후로도 유후이의 빨래 시간은 무려 30분 동안 지속됐다. 그것도 사육사들이 유후이와 그의 여동생을 위한 식사를 가져오고 나서야 비로소 침팬지의 빨래가 끝났다는 것이다.이에 대해 동물원 측은 유후이는 평소 사육사가 빨래하는 모습을 지켜보는 것을 매우 좋아했다면서 이 침팬지는 호기심이 많으며 흉내내는 것을 매우 좋아한다고 설명했다. 사실 침팬지가 인간의 행동을 모방하는 사례는 이번이 처음은 아니다. 올해 초 중국 선양삼림동물원에 사는 메이수라는 이름의 또다른 암컷 침팬지는 정기적으로 빗자루를 들고 자신의 울타리 안을 청소하는 모습이 포착됐었다. 이 침팬지 역시 사육사들의 행동을 따라한 것이다.사육사들에 따르면, 메이수의 지능은 세 살 아이의 것과 맞먹는다. 이에 대해 이들 사육사는 메이수가 플라스틱 뚜껑을 비틀어 물병을 여는 것을 보기 전까지 이 침팬지가 얼마나 영리한지 몰랐다고 말했다. 침팬지는 인간과 DNA를 99%까지 공유해 지구상에서 가장 가까운 근연종에 속한다. 영장류학자 프란스 드 봐알 박사는 침팬지는 세계에서 가장 지능이 높은 동물 중 한 종이며 한때는 인간만의 특성으로 여겨졌던 거의 모든 행동을 할 수 있다고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘루시’와 같은 현생인류의 먼 직계 조상이 침팬지와 같은 오늘날 유인원보다 지능이 낮았음을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 루시는 원시인류인 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’를 쉽게 지칭하는 별명인데 기존 연구에서는 이런 원시인류는 유인원과 지능이 비슷한 것으로 추정됐다. 이유는 이들의 뇌 크기는 모두 비슷하기 때문이다. 하지만 호주 애들레이드대 진화생물학자 로저 시모어 교수가 이끄는 국제 연구진은 루시와 같은 원시인류는 뇌로 흘러 들어가는 혈액의 속도가 유인원의 경우보다 느리다는 것을 알아냈다. 연구진에 따르면, 뇌의 인지 능력은 뇌로 들어가는 혈류량을 측정해 추정할 수 있다. 이를 위해 연구진은 뇌에 혈액을 공급하는 동맥이 지나가는 두개골 구멍의 크기를 바탕으로 혈류량을 측정했다. 이 기술은 인간과 다른 포유류들에 관한 측정을 통해 보정해 정확성을 높였다. 연구진은 고릴라와 침팬지 그리고 오랑우탄 등 유인원 총 96마리의 뇌를 촬영하는 방식으로 혈류량을 측정했다. 그리고 300만여 년 전에 살았던 루시와 같은 오스트랄로피테쿠스 속 원시인류, 호모 사피엔스와 같은 현생인류의 경우 두개골 화석 총 11점을 자세히 분석해 혈류량을 추정할 수 있었다. 이를 비교 분석한 결과, 유인원 중 가장 뇌가 큰 고릴라는 오스트랄로피테쿠스 속과 뇌 크기가 비슷하지만 혈류량이 두 배 많은 것으로 나타났다. 침팬지, 오랑우탄과 같이 뇌가 더 작은 유인원들도 오스트랄로피테쿠스 속보다 혈류량이 많은 것으로 확인됐다. 이는 결국 루시와 같은 오스트랄로피테쿠스가 오늘날 고릴라와 침팬지 그리고 오랑우탄보다 덜 똑똑하다는 점을 의미한다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 원시인류 이후 현생인류부터 사회적 복잡성의 증가에 맞춰 지능이 급격히 발달했다는 것을 시사한다고 설명했다. 자세한 연구 결과는 영국왕립학회 생명과학 저널인 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

5년 전 법원에서 ‘인격체’ 판결을 받은 오랑우탄이 드디어 새 보금자리에 정착했다. AP통신과 CNN 등은 아르헨티나에서 미국으로 이사한 오랑우탄 ‘산드라’가 5일(현지시간) 플로리다주 유인원센터에 터를 잡았다고 보도했다. 독일에서 태어난 암컷 오랑우탄 산드라는 8살이던 1995년 아르헨티나 부에노스아이레스 동물원에 팔렸다. 동물원 내 유일한 오랑우탄이었던 산드라는 농구 코트만 한 비좁은 우리에 갇혀 20년을 홀로 지냈다. 1999년 암컷 새끼를 낳았지만 그마저도 중국 동물원으로 떠나보내야만 했다.보다 못한 동물단체가 산드라 대신 소송을 제기했고, 아르헨티나 법원은 2014년 산드라의 인격권을 인정했다. 당시 엘레나 리베라토리 판사는 산드라를 ‘비인간 인격체’(non-human person)로 규정하고, 더 나은 환경에서 살 권리는 물론 인간이 갖는 권리의 일부를 누려야 한다고 판결했다. 오랑우탄을 하나의 인격체로 다뤄야 한다는 전례 없는 판결은 국제적 관심을 끌었고, 우리나라에서도 관련 다큐멘터리가 제작됐다. 역사적인 판결로 산드라는 자연으로 돌아갈 명분을 얻었지만, 그 과정은 생각보다 쉽지 않았다. 사육사들은 산드라가 야생에 놓이면 오히려 목숨이 위태로울 수 있다며 동물원 환경을 개선하는 게 더 낫다는 주장을 펼쳤다. 야생 오랑우탄이 가장 많이 사는 인도네시아가 새 보금자리 후보로 거론됐지만, 수마트라 오랑우탄과 보르네오 오랑우탄의 혼혈인 산드라가 적응할 수 있을지 우려가 나오면서 이주가 무산됐다. 결국 최적의 거주지를 찾기까지 산드라는 5년을 더 동물원에 머물러야 했다.오랜 기다림 끝에 산드라는 올해 9월 비로소 새집을 발견했다. 전문가들이 낙점한 산드라의 보금자리는 미국 플로리다 유인원 센터. 21마리의 오랑우탄과 31마리의 침팬지가 사는 보호구역인 이곳은 비록 완전한 자유가 보장되는 야생은 아니지만 훨씬 넓은 공간에서 자유롭게 이동할 수 있을 뿐만 아니라 다른 유인원과 교류가 가능하다. 마이클 잭슨이 한때 반려 침팬지로 길렀던 ‘버블스’도 현재 이곳에 머물고 있다. 11시간의 장거리 비행 후 컨테이너에 실려 또다시 육로로 한참을 가야 하는 강행군이었지만, 미리 적응 훈련을 마친 산드라는 9월 말 무사히 미국에 도착했다. 이후 캔자스 세지윅 카운티 동물원에서 한 달가량 검역을 받은 산드라는 지난 5일 마침내 새집에 입성했다.산드라가 짐을 푼 플로리다 와우쿨라 소재 유인원센터의 패티 라간 소장은 CNN과의 인터뷰에서 “산드라는 새로운 환경에 침착하게 적응하고 있으며, 흥미를 느끼고 탐구하고 있다”고 밝혔다. 처음 센터에 도착했을 때는 수줍어하던 산드라가 그네와 장난감, 그리고 넓은 풀밭에 관심을 보였다고 덧붙였다. 한편 산드라가 살았던 아르헨티나 동물원은 동물 학대 논란에 휩싸여 2016년 문을 닫았으며, 오는 2023년 개선된 모습으로 재개장을 앞두고 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀(이승현 연구원, 진상현 전임연구원)이 ‘손 조작 솜씨’를 설명할 단서를 찾았다고 밝혔다. 이번 연구결과는 향후 뇌질환 환자의 재활, 신경조절 치료나 인공지능 등에 적용될 것으로 기대된다. 사람의 동작들은 신체의 좌측과 우측으로 구분돼 각각 반대편 뇌 영역의 통제를 받는다고 알려져 있다. 즉 우뇌는 신체의 왼쪽, 좌뇌는 신체의 오른쪽 동작들을 담당·통제한다. 하지만 손을 이용해 정교한 작업을 수행하는 인간만의 능력인 ‘손 조작 솜씨’를 대측성만으로 설명할 수 있는가에 대한 의문을 연구팀은 갖게 됐다. 이에 안진웅 책임연구원팀은 오른손을 주로 쓰는 정상인 15명을 대상으로 오른손과 왼손으로 복잡한 과제를 번갈아 수행하도록 했다. 이때 연구팀은 대뇌 피질의 혈류 상태를 보여주는 신호를 검출, 평소 주로 사용하는 손(오른손)과 아닌 손(왼손)을 각각 사용할 때 나타나는 대뇌 피질의 패턴을 관찰했다. 이를 통해 연구팀은 ‘손 조작 솜씨’가 뇌 어느 부분에서 시작되는지를 보여주는 단서를 찾는데 집중했다. 연구결과, 주로 사용하는 손(오른손)으로 복잡하고 섬세한 동작을 수행하면 이를 관장하는 좌뇌의 대뇌 피질 혈류만 활성화됐다. 하지만 익숙하지 않은 손(왼손)의 경우, 손의 반대편뇌인 우뇌의 대뇌 피질과 좌뇌의 대뇌 피질도 함께 활성화됐다. 즉, 연구팀은 평소 잘 쓰지 않는 손을 이용해 복잡한 동작을 수행하면, 우리의 신체는 좌뇌와 우뇌를 함께 작동시킨다는 것을 발견한 것이다. 이번 연구는 인간의 손재주를 뇌의 관점에서 이해하고자 한 연구로, 기존의 연구가 침팬지 같은 유인원을 대상으로 진행된 것과는 차이점을 보인다. 인간을 대상으로 했단 점을 고려한다면, 이번 연구는 향후 뇌질환 환자들의 재활, 치료 등 임상 연구에 적용가능성이 매우 높을 것으로 기대된다. 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 뇌질환 환자들의 작업 재활, 운동 신경조절 치료 등 임상 과정에 활용이 가능하다”며 “최근 딥러닝 등 뇌의 시각 피질을 모방한 인공 지능을 넘어 뇌의 운동 피질을 모방한 인공 지능 개발에도 큰 도움을 줄 것” 이라 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

여성의 오르가슴은 진화생물학의 미스터리 중 하나다. 남성의 절정은 사정할 때 짧게 일어나며 사정은 임신에 필수적이다. 하지만 여성이 임신을 하기 위해 오르가슴을 느껴야 할 필요는 없다. 게다가 이를 항상 느끼는 여성은 10명 중 1명에 불과하다. 이런 행태는 어떤 쓸모가 있어서 진화했을까. 1967년 동물학자 데즈먼드 모리스가 쓴 ‘털 없는 원숭이’에서 제시한 주장을 보자. 이에 따르면 남성 짝과 육체적 친밀감을 높여 ‘남녀 한 쌍 관계를 강화’해주는 것이 주된 기능이다. 남자 동반자가 인내심, 배려, 상상력, 지능 등을 갖추고 있어야 여성이 오르가슴이라는 쉽지 않은 상태에 도달할 수 있다고 그는 보았다. 하지만 영장류 성행동 전문가 앨런 딕슨은 이를 반박한다. ‘다수의 암수가 난교를 하는 마카크 원숭이나 침팬지의 경우 이 같은 결속이나 안정된 가족을 형성하지 않으면서도 오르가슴 반응을 보인다. 반면에 긴팔원숭이는 주로 일부일처로 지내지만, 암컷이 절정을 느낀다는 명백한 징후가 없다’ 진화생물학자 로빈 베이커의 ‘정자 전쟁’에 따르면 오르가슴의 횟수와 시기는 여성의 무의식 전략의 일부다. 여러 남성과 섹스한 뒤 좀 더 우수한 정자를 선별해 품어 두려는 전략 말이다. 자궁 경부에는 정자와 병원균을 막는 필터가 있다. 성행위 중의 오르가슴은 이를 우회하는 단추의 역할을 한다. 또 그뒤로 다른 정자가 통과하지 못하게 막는 기능을 한다. 하버드대의 고생물학자 스티븐 제이 굴드는 클리토리스가 페니스의 흔적 기관에 불과하며 따라서 여성의 오르가슴도 진화적으로 특별한 기능이 없다는 논리를 폈다. 남성에게 젖꼭지가 달려 있는 이유와 비슷하다는 얘기다. 하지만 이처럼 강력한 신경·호르몬 반응이 우연히 생긴 것으로 보기는 어렵다. 지난달 미국 국립과학원 회보에 미국 신시내티 의대 소아과의 미하엘라 파블리체프 교수가 이끄는 연구팀이 발표한 논문을 보자. 이에 따르면 여성의 오르가슴은 포유류 진화의 초기에 있었던 ‘유도 배란’의 흔적으로 짐작된다. 2016년 이들은 포유동물 41종을 조사했다. 그 가운데 토끼나 고양이, 코알라, 낙타 등 15종은 섹스 이후에 비로소 난자가 배출되는 유도 배란을 하는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로 진화사에서 뒤늦게 등장한 대형 유인원은 섹스 여부에 관계없이 월경 주기에 따라 정기적으로 배란을 한다. 파블리체프에 따르면 유도 배란을 하는 종과 인간 여성은 동일한 호르몬 변화를 겪는다. 예컨대 애착 관계를 강화하는 옥시토신과 젖 분비를 자극하는 프롤락틴의 농도가 치솟는 것이다. 다만 여성은 오르가슴 때 이런 일이 일어난다. 이들은 암컷 성기의 형태도 비교했다. 흥미롭게도 유도 배란에서 자발적 배란으로 옮겨갈수록 클리토리스의 위치도 질에서 점점 멀어지는 것으로 드러났다. 이들의 추론에 따르면 섹스에 따른 호르몬 변화가 지속되면서 나중에는 섹스의 쾌감 자체를 높이는 오르가슴을 일으키게 됐다. 하지만 호르몬 홍수는 이제 배란에 관계가 없으므로 생물학적 이점이 사라졌다. 이에 따라 일부 여성은 행위 도중 절정을 느끼지 못하게 됐다. 이번 연구에서 이들 팀은 항우울제 플루옥세틴(상품명 프로작)이 인간 남녀의 오르가슴을 방해한다는 사실을 활용했다. 토끼에게 이 성분을 2주간 투여한 결과 교미에 따른 배란율이 3분의1 낮아지는 것으로 나타났다. 이는 동일한 호르몬과 뇌 배선이 유도 배란 및 오르가슴과 모두 관련이 있다는 아이디어를 지지한다. 이들의 주장을 뒷받침할 중요한 단서는 토끼를 비롯해 유도 배란을 하는 여타의 포유동물 암컷이 오르가슴을 경험하는가의 여부다. “이는 어려운 질문이다. 우리는 그들과 말이 통하지 않는다.” 파블리체프의 말이다. 진상은 이번 연구에 연관되지 않은 미국 펜실베이니아주립대의 데이비드 푸츠의 설명 속에 있을지 모른다. “자연 선택은 뭔가를 손에 넣은 뒤에 이것이 다른 기능을 하도록 변형시킬 수 있다. 우리의 귓구멍은 원래 물고기 아가미의 벌어진 틈이었다. 기능은 시간이 지나면서 진화한다.”

현재 지구에 살고 있는 유인원은 약 420종에 이르지만, 진화적으로 인간에 가장 가까운 것은 침팬지를 비롯해 고릴라와 오랑우탄 등 3종이다. 특히 처음에는 침팬지의 아종으로 분류됐다가 지금은 독립된 종으로 인정받고 있는 보노보는 인류의 DNA를 98.7%나 공유하고 있다. 침팬지도 DNA의 약 97%가 인간과 일치한다. 그래서일까. 침팬지들에게서는 가끔 사람이 아닌가 하는 착각이 들 만큼 우리와 비슷한 행동을 엿볼 수 있다. 이번에는 호주의 한 동물원에 사는 침팬지 모녀가 시선을 끌었다.호주 남부에 위치한 모나르토 사파리 공원은 7일(현지시간) 공식 SNS를 통해 어미 침팬지 ‘한나’와 생후 7개월 된 새끼 암컷 침팬지 ‘호프’의 사랑스러운 한때를 공유했다. 공원 측은 한나가 마치 사람이 자녀와 놀아줄 때처럼 호프의 양팔을 잡고 들어 올리며 장난을 쳤다고 전했다. 호프는 저명한 동물학자인 제인 구달 박사가 지어준 이름이다. 사육사 로라는 “한나는 장난기가 매우 많은 엄마고 호프는 또래에 비해 놀라울 정도로 모험심이 강한 딸이다. 매우 흥미로운 조합”이라고 설명했다. 지난해에는 중국 허베이성의 야생동물원에서 철조망 우리 속에 갇힌 침팬지가 관람객의 셀카봉을 빼앗은 다른 침팬지를 타이르는 듯한 모습을 보여 화제를 모았다.당시 셀카봉을 잡아챈 침팬지는 몸까지 들썩거리며 기뻐했는데, 이를 옆에서 지켜본 다른 침팬지가 곧바로 다가와 관광객에게 셀카봉을 돌려주었다. 2017년 일본 교토대 마쓰자와 데쓰로 특임교수팀의 연구 결과에 따르면, 침팬지도 눈치껏 행동하며 상대와 역할을 분담해 상호협력하는 사회적 능력이 있는 것으로 확인됐다. 당시 마쓰자와 교수는 “침팬지도 상황을 눈치껏 인식하고 행동하는 능력이 있음을 알 수 있었다”라고 설명한 바 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr