<색깔>은 빛에는 없고, 뇌 안에 있다.

<색깔>은 빛에는 없고, 뇌 안에 있다.

 

 

 

어째서 우리들에게는 색각(色覺)이 있고 어떻게 진화해 왔는가?

 

밝거나 어둡거나 보고 있는 색이 항상 지탱되는(뇌가 인식하고 있다.) 것을 <색각의 항상성>이라고 한다. 덕분에 밝기가 고루 변하도록 하는 상황에서도 색의 다름이라면 안정되어 분간할 수 있다.

『<색의 불가사의>와 불가사의한 사회 2020년대의 <색각> 언론』（筑摩書房）을 상재한 가와바다히로도(川端裕人) 씨가 척추동물의 색각의 진화를 연구하는 가와무라쇼지(河村正二) 도쿄대대학원교수에게 질문한 제2회이다.---------

 

사람, 나가서 척추동물의 색각에 대하여 전회에는 기초를 굳혔다. 망막에 있는 시세포에는 간체(桿體)와 추체(錐體)가 있어서 간체는 박명(薄明)한 곳에서의 <박명시(薄明視)> 용 그리고 추체는 밝은 곳에서 작용하여 색각에 관계하고 있다. 시세포가 빛을 느끼는 데는 시물질이 필요한데 그 시물질(視物質)은 옵신(Opsin)이라는 단백질과 레티날(Retinal)이라는 색소로 되어 있다.

레티날은 척추동물에서는 대체로 정해진 것이 시용되고 있어서 여러 가지 색각이 다름은 주로 단백질인 옵신의 변화에 의하여 가져온다. 사람의 추체는 적, 녹, 청 삼색으로 대응하는 옵신을 가지고 있다. 여기까지는 전회의 복습이다.

 

그러면 이들 옵신을 써서 색각이란 어떻게 해서 실현하고 있는 것일까. 가와무라 씨는 이러한 점에서부터 설명하기 시작한다. <먼저 색이란 것은 원래 광선에 붙어있는 것이 아니고 물질에 붙어있는 것도 아니라는 것을 이해해주기 바란다. 예를 들면 무지개는 태양빛이 굴절률이 다름에서 파장이 흩어진 것이다. 우리들은 그것들이 각각 다르게 보인다. 파장을 식별할 수 있는 감각이 있다는 것이다. 그 파장이 다름에 의하여 광선을 식별할 수 있는 감각이 색각이다. 따로 색이 광선에 붙어있는 것은 아니다. 식별하고 있다는 것은 곧 뇌가 색깔을 칠하고 있다고 생각하라.> 이쯤해서 우리들에게는 <볼 수 있게 밖에 보이지 않는.>셈으로 <색>과 <광선의 파장>을 혼동한다. 또 <색>과 <광선>의 혼동하여 말하여도 현실적으로는 문제가 없는 경우도 많을 것이다. 그러나 지금 우리들은 마치 <색각>에 대해서 말하고 있으므로 <광>과 <색>은 일단 구별하는 편이 좋다. 가와무라 씨가 말하듯이 <색은 광선에 붙어있는> 셈이 아니고 <물질>에 붙어있는 것도 아니다. 아마도 빛의 파장을 식별하는 능력에 응해서 <뇌가 색깔을 칠하고 있는>셈이다. 이렇게 되면 우리들은 어떻게 빛의 파장을 식별하고 있는 것일까.

===*레티날 (Retinal)

레티날은 레티날데하이드 혹은 비타민 A 알데하이드라고도 한다. 종마다 다양한 형태의 비타민 A가 존재하는데, 레티날 역시 비타민 A의 한 형태이다. 레티날은 폴리엔 발색단으로, 옵신이라는 단백질에 결합하고 동물의 시각과 관련이 있다. 위키백과===

 

사람은 <3색형>. 그러면 다른 동물은?

 

<그것은 앞에서 말한 추체(錐體)의 레파토리에 의하여 결정된다. 사람의 경우 빛의 감수성의 다른 3종류의 추체, L, M, S가 있다. 파장이 길고, 중간, 짧다는 의미이다. 적(赤), 록(綠), 청(靑)이라고도 한다. 3종류의 시세포, 추체세포이다, 환언하면 3종류의 옵신이 있는 셈이다. 이 3개의 출력의 비율이 색깔이 되는 것이다. 사람의 경우는 3종류라는 것으로 3색형(型)이라고 한다.> 전문적으로는 옵신이 어느 파장에 감수성이 있는가라는 것으로 L(롱그), M(미들), S(쇼트)인데 과연 이대로는 혼란하므로 이에는 조금 타협하여 L(적/赤) 옵신, M(록/綠)옵신, S(청(靑))옵신이라고 적기로 한다. 빛의 파장은 색깔 그 자체가 아니라고 역설한 직후이지만 사람의 시각에서 적이나 녹이나 청을 가져오는 센서라는 것이다.

그리고 사람, 많은 포유류, 꿀벌, 많은 조류라는 카테고리로 추체옵신의 다양성을 나타내는 그림을 보여주었다. 꿀벌은 척추동물은 아니지만 곤충도 역시 옵신을 써서 사물을 보고 있다.

<먼저 사람은 3색형 색각이다. 이 3종류의 짜임에 의하여 수 백 만 종류의 색깔을 분간할 수 있다. 파장만이 아니라 명암의 정보도 포함해서이다. PC의 모니터 등이 RGB(적록청) 등은 바로 그 때문이다.> 그런데 <많은 포유류>라면 M(록) 옵신이 없어서 L(적)과 S(청) 뿐이다. <2색형 색각이라 한다. 영장류 이외의 포유류라는 데서 개도 고양이도, 소도 이 타입이다. 2개의 센서의 조합으로 색깔을 만들고 있다는 것이다. 흔히 개가 흑백의 세계를 보고 있다 말한다고 생각하지만 그것은 틀린 것이다.

흑백이 아니다. 청과 황의 세계라고 하는 것이 더 가깝다. 2종류의 센서만으로 색깔을 만들어내므로 색깔의 종류 수는 훨씬 떨어진다.>

2종류의 센서만으로도 그것으로 파장을 식별할 수 있으므로 그에 응하는 색깔만이 있는 셈이다. 흑백이라는 것은 단순히 밝은지 어두운지 명암의 단계로 표현하고 있는 것이므로 근본적으로 다르다.

 

===*옵신(Opsin)

영어에서 번역됨-옵 신은 망막의 광 수용체 세포에서 발견되는 발색단 망막을 통해 빛에 민감한 단백질 그룹입니다. 5 개의 고전적인 opsin 그룹이 시각에 관여하여 빛의 광자를 전기 화학적 신호로 변환하는 것을 매개합니다. 이는 시각 변환 캐스케이드의 첫 번째 단계입니다. 위키백과(영어)===

 

다시 같은 3색형에도 다름이 있다.

 

<실은 이 2색형이라는 것은 사람이라면 소위 <적록색맹>에 상당한다. 그리고 이런 안경이 있어서 나는 프레젠테이션으로 보기 어려운 색을 쓰지 않도록 확인하기 위하여 사용하고 있는데-->

가와무라 씨가 내놓은 것은 특수한 휠터를 쓴 선글라스 같은 것이다. 바리안터라고 불리어서 사람이 모의적으로 2색형 색각을 체험하기 위한 것이다. 그것을 장착하면 PC의 화면의 색상이 꽤 변하고 만다. 원래는 적색이었던 부분이 검게 보이고 녹색이 황색으로 보인다. 섬세한 색깔의 식별이 어려워지는데 역시 흑백이라는 것과는 다르다.

===*바리안터(Variantor)=색약자의 색깔 분가하기 어려움을 일반 색각자가 체험할 수 있는 세계 최초의 안경형 특수필터이다.===

<실은 꿀벌도 3색형이다. 그러나 사람과 다른 점을 아는가?>하고 가와무라 씨는 가리킨다. <꿀벌의 경우 L, M, S의 감도의 피크가 사람에 비해서 떨어진다. 사람은 L(적)과 M(록)이 가깝다. 색깔은 센서의 출력의 비율이라고 했지만 사람의 경우 L(적)과 M(록)이 많이 겹쳐있으니까 한편만 극히 흥분하여 다른 한편은 전혀 흥분하지 않는다는 것은 있을 수 없다. 그런 한편에서 꿀벌의 경우는 그런 한편에 종류의 센서가 꽤 독립해 있으므로 식별할 수 있는 색깔이 느는 셈이다.> 꿀벌은 사람보다 더 색채가 넘치는 세계에서 살고 있다고 말할 수 있을는지 모른다.

그리고 다시 조류! <4색형이다. L(적), M(록), S(청) 외로 VS(베리쇼트 자외선)의 센서가 있다. 사람이나 꿀벌은 말하자면 3차원의 색공간을 가지고 있는 셈인데 새는 4차원이니까 또 3차원으로는 나타내지 못한다. 예를 들면 화구 중에 자외선색의 화구가 있다고 하자. 사람에게는 그것은 보이지 않으므로 파레트 안에서는 다른 색과 섞여도 사람에게는 전혀 색깔이 바뀐 것 그러나 새가 보면 점점 색깔이 바뀌는 것처럼 보이게 된다. 그런 느낌이다.> 자외선이 식별된다면 예를 들면 사람의 눈에는 하나의 색깔로 보이는 꽃에 실은 문양이 있는 것처럼 보이곤 한다. 식별하는 능력이 있는 새로서는 그것은 역시 <색깔>이다. 그러면 여기까지로 L(적), M(록), S(청), VS(자외선)의 타입인 추체옵션이 나왔다. 또 한체(桿体)에도 특유의 옵신이 있다.

가느다란 바리에션(variation/변화)이 있어도 척추동물이 지금까지 써 온 것은 이 5종류라고 한다. 실은 척추동물의 공통 선조의 단계에서 이것들은 갖추어져있었다고 생각된다. 금후의 의론에서 자주 나올 것이므로 표기를 다시 <타협>하여 적 옵신, 녹 옵신, 청 옵신이라 한다. <색>은 빛에 붙어있는 것이 아니라 센서의 출력에 응해서 뇌가 <색칠을 하고> 있다는 것마저 이해해두면 이런 표기도 의론을 오해하는 일은 없을 것이다.

 

혹시 자연에서 색깔이 구별되지 않으면?

 

다시 이제까지로 가와무라 씨에 의한 색각의 기초강좌는 종료한다. 배경지식 자체가 이미 깊지만 다시 깊이로 흥미 깊은 세계를 가와무라 씨 자신의 연구로 듣게 되었다.

가와무리 씨는 이렇게 질문하였다. <원래 색각이란 어떤 환경에서 가장 효과가 있다고 생각하는가. 이것이 색각의 진화를 생각하기 위해서 중요하다.> 그러면 그것은 어떤 환경일까? 색깔이 구별된다면 편리하기는 틀림이 없으나 그것이 특히 효과가 있는 환경이란?

<하나는 명도가 매우 불규칙하게 변동하는 환경이다. 그것은 혹시 명암만으로 사물을 보려고 하여도 명도가 예측불능으로 조금씩 바뀌면 곤란해진다.

그 대표적인 환경의 하나는 수중, 특히 얕은 곳이다.> 과연 옥외의 풀장에 해가 비치는 때를 생각해 보면 좋다. 수면이 늘 흔들리고 있으므로 물 밑에 닿는 빛도 늘 흔들린다. 그런 상황이다. <그럴 때에 명도만으로 사물을 보려고 하면 극히 장해가 높은 환경이 된다. 한편 밝거나 어둡거나 청은 청이고 황은 황이다. 그것은 색깔이란 센서의 출력의 비율이기 때문이다. 전체가 어두워도 밝아도 변하지 않는다. 그러므로 색각이 효과가 선다.>

예를 들면 얕은 물에 있는 물고기(혹은 그 선조)에게는 색각을 발달시키는 것은 매우 유리한 것이었는지 모른다. 다시 또 한 가지 <숲이나. 잎이 바람이나 무엇에 의하여 매우 불규칙하게 늘 흔들리고 있는 셈이다. 영장류가 살고 있는 곳이다. 내가 어류와 영장류에 주목하는 것은 그런 배경이 있다.>

 

* 출처 =natgeo.nikkeibp.co.jp>atcl>web

* 일본어 원문=「色」は光にはなく、脳の中にある

* 강연자==가와무라 쇼지(河村正二)

1962년 나가사키현 출생. 도쿄대학 신흥과학대학원 첨단생명과학과 인문진화시스템학과 교수. 과학박사. 1986년 도쿄대학과학학부 졸업. 1991년 도쿄대학 인류학대학원에서 박사학위 취득. 전문연구 분야 척추동물 특히 물고기와 영장류. 특히 남미의 새로운 세계 원숭이에서 색상ID의 진화를 연구하고 있음.

* 기록자 가와바다 히로도(川端裕人)

1964년 효고현 아카시 출생. 지바현에서 성장. 작가. 최근저작은 첨단과학에 기초한 새로운 색각관을 전개한 『‘색깔의 신비’와 불가사의한 사회--2020년대의 색각원론』(치쿠마서방)