먹잇감을 입체적으로 식별하는 갑오징어의 시력

오징어에 관한 연구가 가장 활발한 나라로는 일본을 꼽을 수가 있는데 일본 미에대학(三重大学)의 연구소는 2007년에 발표한 논문을 통해 무늬오징어의 시력은 0.63이고 갑오징어는 0.89 정도이며 날개오징어는 1.37이나 된다고 발표하였다.

인간과 가까울 정도의 뛰어난 시력을 보유한 갑오징어가 사물을 입체적으로 인식한다는 것을 연구한 결과가 며칠 전 언론의 짤막한 뉴스를 통해 보도가 되었는데 더 자세한 내용이 알고 싶어서 조사를 해보았더니 이 실험은 미국 미네소타대학의 트레버 와딜(Trevor J. Wardill) 교수 외 5명의 연구진과 영국 케임브리지 대학교의 피오로드(R. C. Feord) 교수가 미네소타대학 내에 있는 연구소(Wardill Lab)에서 실시한 실험의 결과였다는 것을 알게 되었다.

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이 연구결과는 금년 1월 8일자 ‘Science Advances’에 게재되어 있어서 누구나 무료로 열람할 수 있는데 논문의 내용만으로는 조금 이해가 어려운 부분이 있어서 개인적인 의견을 가미하여 갑오징어의 시력(視力)에 대해서 알아본다.

오징어의 눈은 인간과 같은 카메라 구조를 하고 있는데 뇌에 있는 시엽(optic lobe)이 아주 크기 때문에 뇌의 기능에서 시각이 차지하는 부분이 아주 높음을 알 수 있으며 갑오징어의 시야는 양안시야가 86°, 단안시야가 107° 정도라고 한다.

또한 망막의 중심와에 있는 원추세포의 밀도는 인간이 1㎟ 당 150,000~240,000개로 아주 고밀도로 존재하는데 갑오징어도 평균적으로 1㎟ 당 10만개가 존재함으로써 아주 밀도가 높아서 물체의 식별능력이 높음을 알 수 있다.

지난번에 포스팅한 “무늬오징어의 시력(視力)”에서 인용했던 일본 미에대학의 연구를 다시 한 번 인용하면, 무늬오징어의 로돕신 최대 흡수 파장은 494nm인 반면에 갑오징어는 508nm이며 편광을 감지하는 능력이 있는 것으로 밝혀졌다.

여기에서 오징어낚시를 즐기는 사람이라면 반드시 기억해두어야 할 내용이 하나 있는데 그것은 갑오징어는 먹잇감의 수평움직임을 정확하게 파악한다는 것이다.

인간은 1개를 가지고 있는 중심와를 2개나 가지고 있는 갑오징어는 망막 내의 시세포 밀도가 높고 시세포의 외분절(photoreceptor outer segment)의 횡단면이 바둑판처럼 규칙적으로 나열되어 있어서 편광을 감지할 수 있고 수평방향으로 움직이는 물체를 아주 정확하게 식별할 수 있기 때문에 에깅낚시에서 입질이 오는 것은 빠르게 움직이는 샤크리 도중이 아니라 가라앉는 폴이나 스테이 액션이라는 것을 알 수가 있다.

이처럼 훌륭한 시력(視力)을 가지고 있는 갑오징어에게 빨간색과 파란색의 필름을 붙인 3D 안경을 씌우고 수조 앞에 설치된 화면을 통해 갑오징어가 아주 좋아하는 새우의 영상을 보여주면서 갑오징어의 반응과 행동을 관찰한 것이 이번 실험의 주요내용인데 이를 통해서 연구진은 갑오징어는 뇌에서 나오는 신호를 해석하여 거리를 인식할 수 있다는 것을 규명하였다.

이번 연구를 주도한 트레버 와딜(Trevor J. Wardill) 교수가 갑오징어가 입체감을 인식하는지 하는 실험을 진행하게 된 것은 그의 아이디어가 아니라 2019년에 발표된 사마귀를 대상으로 3D 안경을 씌운 실험을 진행한 영국연구진이 발표한 논문(A neuronal correlate of insect stereopsis)을 보고 이번 연구를 착안하게 되었다고 한다.

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사실 트레버 와딜(Trevor J. Wardill) 교수는 15년 이상 곤충의 시각을 연구해온 사람으로 두족류의 연구는 2012년부터 시작하였다고 하는데 영국연구진이 사마귀에게 3D 안경을 씌우고 실험한 결과, 무척추동물의 입체적 시각을 관장하는 신경세포를 최초로 특정하였으며 앞으로 로봇공학 분야에서 응용가능성이 높다는 평가를 받게 되자 이것을 보고 갑오징어에게 같은 실험을 해보려고 결심하였던 것이라고 밝혔다.

이번 논문은 특히 생소한 안과분야의 용어들로 인해서 이해가 어려운 점이 있지만 무엇보다도 낚시가 좋아서 이런 학술적인 자료를 탐독하는 나에게는 갑오징어를 비롯한 두족류는 먹잇감의 수평움직임을 정확하게 인지한다는 것의 과학적인 근거를 알게 되었다는 점만으로도 충분한 가치가 있다고 생각한다.