<정상색각>이 참으로 유리한가

<정상색각>이 참으로 유리한가

 

 

 

가와무라 씨 등의 탐구는 실험실에서의 오프신 유전자의 연구에서 신세계 원숭이의 행동관찰을 하는 분야까지 세련되게 이어진 것이 되었다.

이것은 어떤 의미에서는 진화생물학자의 꿈의 달성이다. 점점 섬세하게 보아서 유전자 레벨에서 해명된 것이 실제로 생물이 날마다의 행동에 어떻게 영향을 끼치고 있는지 그 적응적 의미는 무엇인지 직접 조사할 수 있는 테마는 아직은 그리 많은 이야기는 아니다.

다시 가와무라 등의 필드워크는 지금까지의 상식을 뒤집는 발견도 가져왔다.

<3색형의 유리성이 어느 정도의 것인지 참으로 있는 것인지도 포함해서 조사하자는 것으로 무엇을 했는가 하면 먼저 과실이나 잎의 반사율을 측정하여 색을 수치화하는 작업을 하였다. 동시에 내려 쏟아지는 태양광(빛)의 파장을 측정하면 원숭이의 오프신의 흡수파장은 알고 있으므로 그 원숭이로서는 그 색깔이 어떻게 수치화할 수 있는지 말할 수 있는 셈이다. 2004년에서 2005년에 걸쳐 박사과정 학생 히라마츠 지히로(平松千尋 현 규슈대학 조교）씨가 25두의 무리를 8개월 간 계속 보아온 데이터이다. 이런 연구를 단련시키는 것은 히라마츠 씨와 아만다 메린(Amanda D Melin) 씨라는 당시 켈리포니아대학 학생(현 조교수)이 상담하여 정하였다. 그래서 두 사람의 공동연구로 재미있는 사실이 점점 알려졌다.>

예를 들면 거미원숭이가 주로 먹는 과실을 채집해 와서 익은 것과 미숙한 것의 반사특성을 본다. 과실이라고 해도 익으면 확실히 색깔이 변하는 것도 있지만 그다지 변하지 않는 것도 있다. 다시 여러 가지 나무의 잎도 측정한다. 그리고 거기서 3색형의 거미원숭이를 상정한 색도분포 그래프에서는 잎과 과실이 확실히 구별하여 보이는 것을 알았다. 한편 적(赤), 록(綠)의 구분이 되지 않는 2색형에서는 잎과 괴실이 섞여져서 구별되지 않음을 알았다.

여기까지는 이전 소개한 2000년의 논문과 같은 결과로 어떤 의미에서는 예상한 대로였다.

 

3색형과 2색형의 행동을 비교한 결과, 놀라운 일이 밝혀졌다.

 

<그래서 행동관찰도 착실히 수치화하기로 했다. 과실을 발견하여 먹을 때까지의 흐름을 생각하면 먼저 발견할 때부터 시작한다. 이것을 <발견>이라 한다. 그리고 씹거나 냄새를 맡거나 건드리거나 가만히 보거나 하여 확인한다. 이것은 인스팩션(inspection) <검사>이다. 그리고 최종적으로 먹는지 입에 넣어서 탁 내 뱉거나 혹은 먹지 않고 내버린다. 이것은 <섭식(攝食)>이다. 그런 식으로 정의하여 단위 시간당 얼마만큼의 일을 하는지 산출해 보았다. 과실검출의 빈도라든지 정확함 그리고 시간 등에서 생각한 에너지 효율이라든지이다. 다시 후각에 어느 만큼 의존하는가이다. 꽤 원숭이는 잘 냄새를 맡으므로 걱정이 되어서 이것도 관찰하여 평가하였다.>

그 결과 놀라운 사실을 알았다. 이론적으로는 3색형이 유리 한 것 같으나---

<예상에 반해서 3색형과 2색형의 다름이 전혀 없었다. 먼저 3개의 행동지표의 어느 것도 전혀 차가 없다. 어떤 일인가 해서 결국 이것저것 해보고서 알아낸 것은 실은 밝음(명도) 대비가 제일로 듣고 있었다는 것이었다.>

이것은 아앗 할 정도의 놀라운 결과였다.

그렇지만 3색형의 색각이라면 배경의 잎에서 과실의 붉음(적)이 표면에 두드러지게 나타서 보기에 유리한 것이 아닌가. 명암만을 의지한다 해도 구별하기 어려웠던 것은 아닐까.

 

2색형이 유리한 사례도!?

 

우리들의 관찰은 원숭이가 과실 바로 가까이 가서 그 앞에서의 행동을 본다. 일단 가까이까지 가면 색각형의 우위성이 거의 없어지는 것이 아닌가 하는 것이다. 그리고 냄새를 잘 맡지만. 이것이 익어도 그다지 색깔이 변하지 않아서 잎과 보는 눈이 비슷한 과실 쪽 냄새를 잘 맡는다. 3색형도 2색형도 같다. 곧 눈으로 보아서 잘 모르는 것은 냄새를 맡아서 그 결과로서 먹든지 먹지 않든지 결정한다. 사용하는 감각은 무엇이든지 써서 채식을 한다. 말하고 보면 당연하다는 것을 알았지만 요컨대 3색형이 모두를 결정하는 열쇠는 아니라는 것이다.>

연구는 다시 계속한다.

<실은 2색형 쪽이 좋다는 사례까지 보이는 것이다. 그것은 곤충을 먹을 때이다. 2색형 색각은 확실히 적, 록 색 대비에 약하지만 거꾸로 명도의 대비나 모양이나 형상이 다름에 매우 민감하다.

그래서 감추고 있는 것에 대해서는 2색형 쪽이 더 강하다. 그래서 단위 시간당 얼마만큼의 곤충을 잡는가 하는 것을 꼬리감기원숭이로 실제 조사하니까 2색형 쪽이 좋다는 것을 알았다. 특히 숲 속에서 햇빛이 들지 않는 어두운 곳에 가면 갈수록 2색형이 유리하고 3배 가까이 효율이 있었다. 통계적으로도 착실히 유의하다. 이것은 아만다 메린 씨가 학생시대부터 힘써서 받아 둔 테마이다.>

야생 동물에서 2색형 쪽이 유리하다는 데이터는 이것이 처음 보고여서 이 연구는 <사이엔스>지의 온라인 뉴스에 내용이 픽업되어 소개될 정도로 화제를 불렀다.

이런 2색형이 유리한 결과가 나온 이론적인 설명으로서 매우 흥미 깊은 것이 있어서 소개한다.

 

열쇠는 역시 사람의 오프신에 있다.　

 

어류에서 시작하여 사람을 경유하고 신세계 원숭이의 색각의 세계를 여행한 후 역시 되돌아온 곳은 사람이다.

구세계 영장류 협비원류(狭鼻猿類/사람이나 유인원이나 일본 원숭이나 많은 종류를 포함함)의 대개가 보수적이라서 흔들림이 없는 3색형 색각인 사람만이 확실히 색각다형을 유지하고 있는 의미는 무엇일까. 신세계 원숭이의 필드에 가와무라 씨가 날아든 것도 그런 의문이 있었기 때문이었다.

<적어도 사람에게는 3색형을 유지하는 선택압(選擇壓)은 느슨해진 것이겠지. 그러면 무엇이 선택압을 느슨하게 하고 있는가 하는 것인데 적어도 산업혁명이나 농경문화라는 것은 아니지 않은가 하는 것이 지금의 생각이다. 그러는 것은 적(赤) 오프신이나 록(綠) 오프신의 한쪽이 없는 것도 오프신 유전자의 전반 후반 조합이 바뀐 하이브리드 오프신도 거의 집단에 따르지 않는다. 유럽계이거나 아프리카계이거나 아시아계일까. 수렵채집민이거나 농경민이거나 어디서나 간단히 보인다. 그러면 이런 것은 훨씬 이전부터 있었다는 것이 되는 셈이다.>

사람에 있어서 색각다형은 보편적이다. 어딜 가도 같다. 이렇다면 사람이 사람으로서 성립된 때에는 이미 <3색형 만>을 유지하는 선택압은 느슨해졌다고 하는 것일까.

한 가지 생각할 수 있는 것은 숲 밖에서의 수렵이다. 3색형 색각은 원래 영장류의 숲 적응이라 하니까 사람은 약 200만 년 전 호모속이 된 무렵부터 삼림을 나와서 사반나를 주 생활 장으로 하여 석기를 만들고 수렵을 하여 살아 온 종이라서 이것은 고릴라나 침팬지와는 전혀 다른 생태계인 셈이다.

그러면 수렵에서 노획물은 감추어졌고 수렵을 하면 자신도 육식 짐승에게 잡힐는지도 모른다. 육식 짐승은 대체로 감추어져있으니까 집단 중에 2색형이나 명확한 변이3색형의 사람이 있는 것이 각각의 생존에 유리하게 이어질 수 있다는 것도 생각된다. 단순히 느슨해진 것만이 아니라 다양성 속에 효과가 있다는 말이다.>

여기서 무엇인가 시원한 바람이 분 것 같은 느낌이다. <2색형이나 명확한 변이 3색형>이라고 하는 것은 지금의 의학의 말로는 <색각이상>이라 한다. 그러나 가와무라 씨의 연구에서서 바라보면 실은 사람의 집단이 가지고 있는 것은 <이상>이 아니라 <다형>이다.

가와무라 씨 등의 연구와 호응하는 것처럼 색각을 <정상> <이상>이라는 틀에 묶는 것을 하지말자는 움직임도 있다고 배웠다.

지금까지의 <정상색각>을 <C형색각>(C는 Common의 C, ‘흔히 있다’든지 ‘흔하다’라는 의미)이라 부른다. <정상>인지 어떤지는 어떠하든 적어도 다수파이긴 한 셈으로 그것을 <코몬(Common)>이라 부르는 것은 이치에 맞다.

한편 일찍이 <색약> <색맹>이라 부르던 소수파의 색각은 결함이 있거나 변이한 옵신 유전자를 기초로 재편된 새로운 카테고리로서 P형, D형 등으로 불린다. P란 Protanopes로서 <Proto(제1의)> + <an(결손)> + <opia(시각)>, 곧 <제1의 결손색각>과 같은 어감이다. 구체적으로는 적(赤)에 상당하는 파장을 느끼는 오프신이 변이하거나 결함이 있거나 한 색각을 가리킨다. D형 쪽은 Deuteranopes의 <deuter(deutero)>가 <제2의>라는 의미로 록(綠)에 상당하는 파장을 느끼는 오프신이 변이하거나 결함이 있거나 한 색각이다.

C형, P형, D형이라는 식으로 말할 때에 문제가 되는 것은 다수파와 소수파가 그리고 유전자의 어디에 변이나 결손이 있는지 하는 것으로 우열의 문제는 전경(前景)에서 물러선다.

<감각에 대해서 이것이 우수하다든지 우수하지 않다고 하는 것은 틀린 것이라 생각한다. 3색형은 2색형보다 우수하다. 혹은 그 거꾸로이다. 라고 하는 것은 진화의 시점에서 보면 꽤 틀리다. 상식으로 생각하고 있는 우열 특히 그것이 유전자에 근거하고 있는 것에는 많은 경우 다른 이유가 있다. 여기에 이르기까지 엄청난 긴 시간의 역사가 있어서 그 중에서 배양된 것으로 거기서 살아 이어온 것임에는 의미가 있다. 일견 불리한 것 같은 것이 실은 그것이 있었으므로 사람이 있는 것이다. 사람의 색각다형은 그 한 예라고 생각한다.>

가아무라 씨와의 대화는 4시간 가까이 미쳤다. 이야기를 마치고 심호흡을 하였다.

색각연구의 깊은 세계를 울타리너머로 라도 볼 수 있어서 그 자체 호기심을 긁어내었다. 참으로 이 세계는 밑바닥을 알 수 없고 흥미 깊었다. 그에 더해서 가와무라 씨가 최첨단의 연구를 통하여 감득한 다양성에 대한 생각에 깊이 공명하고 가슴이 뜨거워졌다.　

그리고 그런 나에게 대하여 가와무라 씨는 스라이드에 적힌 이미 공개된 연구와는 다른 것도 다시 열을 내어 말해주는 것이었다. 곧 현재진행형의 연구에 대해서이다.

<금후 지금까지의 어류와 영장류의 오프신 연구(색각연구)를 기반으로 후각이나 미각(味覺)에로 연구를 넓혀가려고 하는 중이다. 야생 필드에 나가서 색각만이 아니라 다른 감각과의 통합이 중요하다고 느꼈다. 그러므로 신세계 원숭이의 같은 샘플을 써서 후각이나 미각의 유전자의 다양성을 조사하고 원숭이들이 먹고 있는 숲의 과실의 냄새의 성분을 조사하곤 하고 있다.>

후각이나 미각과 관계되는 유전자는 색각하고는 비교할 수 없을 정도로 복잡해서 지금까지 좀처럼 손을 대지 못하였는데 지금은 차세대 시퀀서에 대표되는 신기술로 복잡한 것을 복잡한 대로 정리하여 다루는 연구도 할 수 있게 되고 있다. 색각을 통하여 필드와 연구를 이어서 가와무라 씨의 연구가 다시 폭 넓고 깊게 진행하기 위한 도구가 뒤쫓아 오고 있다고 할 수 있다. 멀지 않아서 성과가 속속 보고될 것이라 한다.*

 

* 출처 =natgeo.nikkeibp.co.jp>atcl>web

* 일본어 원문=「正常色覚」が本当に有利なのか

* 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)