가재의 뇌구조에 대한 논문

미국 버지니아 대학교 신경물리학 연구팀은 최근 갑각류를 통해서 생물의 신경조직계에 대한 기본적인 이해를 얻고자 연구를 하여 그 결과를 발표하였습니다.

가재의 뇌에 대한 의문은 저도 가지고 있던 차라, 이번 연구결과에 관심이 많이 가게 되었습니다.

 딸리는 영어실력이지만, 공부하는 셈치고, 그리고 우리 가재의 왕국 회원님들 및 가재 매니아들에게 도움이 될 것같아서 원문을 번역해 봅니다.

 

사실 이번 이들의 실험은 갑각류보다 더 복잡한 사람의 뇌에 대한 이해를 얻기 위한 것이였습니다.

팀장이자, 버지니아대 생물학교수인 멜론박사는 세계적인 권위를 자랑하는 미국 존 홉킨스 대학교를 졸업하면서부터 무려 45년간 오직 갑각류의 뇌에 대한 연구를 하여 왔습니다.

 

가재와 관련된 내용만 추려서 정리해 보겠습니다.

 

“모든 동물들, 단세포 아메바에서부터 인간에 이르기까지 그들은 비슷한 조직의 세포를 사용하여 냄새를 맡아 그 물질을 분석해 왔다.

바닷밑이나 계곡의 있는 랍스터나 가재들이 그들의 더듬이를 흔드는 것을 본 적이 있을 것이다.

그들을 더욱 가까이에서 잘 살펴보면 여러분은 그들이 다리로 더듬는 동작과 그들의 안테나 - 긴 더듬이 사이로 머리에 나 있는 작은 한쌍의 더듬이 - 를 ‘탁탁’ 튕기는 동작을 발견하게 될 것이다.  

 

가재의 발이나 더듬이는 환경을 감지하는 역할을 한다. 더 자세히 말하자면, 머리에 난 긴 더듬이는 공간의 영역을 감지하는 기능을 한다. 물체가 어떤 모습인지를 파악하는 것이다.

조그만 더듬이는 냄새를 맡거나, 암수의 구별, 그리고 위험한 적을 파악하고 물의 움직임을 파악하는 역할을 한다. 또한 그 더듬이로 먹이가 있는지, 위험한 상황인지를 분석한다.

가재의 다리는 죽은 물고기 등에서 발산하는 화학적인 물질을 탐색하는 기능을 한다.

미국 남부 늪지대에서 표본으로 채집한 가재를 물대야에 넣은 후 멜론박사는 이렇게 말한다. ‘이것들을 한번 보세요, 계속해서 자신의 안테나를 툭툭 튕겨대고 있습니다.’

 

‘그것은 지금 가재가 2가지의 작업을 실행하고 있다는 것을 말해 줍니다. 첫번째로는 물을 냄새맡는 것이고, 두번째로는 물의 움직임을 간파하고 있는 것입니다. 그러한 동작은 먹이가 있는지, 또는 다른 어떤 흥미로운 일이 있는지 감지하고 있는 것을 뜻합니다.

 

제가 관심을 갖는 것은 이런 감지능력이 가재의 뇌와 어떻게 연결되어지고 분석되어지느냐 하는 것입니다.

다시말해서 각기 다른 기능의 감지능력이 과연 어떻게 가재의 뇌안에 입력되어서 모든 것들을 분석하고 연합하여 해석 및 판단을 할 수 있느냐하는 것입니다.’

 

 

 

“가재의 뇌와 연결된 감각기관은 비록 사람보다 훨씬 간단한 조직이지만, 마치 사람이 음식을 맛볼 때 미각, 후각, 촉각을 사용하는 것과 그 음식이 얼마나 맛있게 생겼는지 시각을 통해 판단하는 것과 거의 같은 기능을 합니다.

‘가재의 더듬이가 톡톡 튀는 동작’은 뇌 속에서 2가지 이상의 감지기능이 어떻게 함께 작용하는지를 이해하게 하는 좋은 실제적인 모델이 됩니다.”

 

미 버지니아 대학교 생물학교수인 멜론박사는 다시 말합니다.

“우리는 동물들이 자신의 감각기관을 사용해서 자신의 환경이 어떠한지 전체지도를 만들 수 있으며, 그것이 그들의 행동을 지시한다는 것을 알게 되었습니다.”

“뇌의 활동과 영역은 동물이 어떻게 이 세상을 인식하는지 우리가 이해하도록 힌트를 줍니다.

동물에 의해 보여지는 자연이 어떤 것인지 우리는 그들의 뇌의 연구를 통해 알게 됩니다.”

 

약 40%의 갑각류의 뇌는 ‘후각’에 연결되어 있습니다.

이것은 동물들에게 있어서 냄새를 감지하는 것이 얼마나 중요한 것인지를 말해주고 있습니다.

민물가재와 랍스터(바다가재)는 일반적으로 몰려살지 않으며, 은신처에서 은둔생활을 합니다.

그들이 살고있는 물속의 환경은 주로 어두운 곳이며, 그렇기 때문에 그들은 대단히 예리한 후각을 필요로 하는 것입니다.

 

인간은 갑각류에 비하여 뇌가 후각을 통해 분석하는 비율은 아주 적습니다. 1% 미만으로 보여집니다. 인간의 뇌의 30% 이상은 ‘시각’을 통해 분석하고 판단하는 작용을 합니다.

 

멜론박사는 마지막으로 이렇게 덧붙인다.

“생물의 종류에 따라 다양하게 나타나는 행동의 변화는 우리에게 큰 흥미를 일으킵니다.

유전자의 변이는 생물의 진화를 통해 생물의 생존에 연관되는 문제들에 대한 다양한 해답을 가져올 것입니다.

 

이러한 행동의 변화와 신경 조직체계의 다양성이 나를 생물학에 더욱 큰 관심을 불러일으켜 계속 연구하게 하는 매력입니다.”

 

 좀 이해가 되시는지요? 한마디로 가재는 후각이 제일 발달되어 있고, 이 냄새맡는 일에 뇌가 제일 많이 사용된다는 것입니다. 우리가 맛있는 특식을 줄때, 가재의 반응(급하게 움켜잡거나 하는 동작)이 보통때보다 다른 것이 이것을 증명하고 있는 것이지요.