[과학과 놀자] 동물 행동의 의문 푸는 네 가지 관점 제시

한 남자가 40℃를 넘나드는 뜨거운 모래언덕에서 꿀벌잡이노래기벌이 둥지로 사용하는 작은 굴을 뚫어져라 바라보고 있었다. 그는 이 벌이 먹잇감을 찾아 둥지를 떠나자 재빨리 모래로 둥지 입구를 덮어버렸다.(143) 동물행동학의 창시자 틴베르헌

Getty Images Bank

잠시 후 집으로 돌아온 벌이 그가 모래로 덮어버린 둥지로 정확히 들어가자 그는 나지막이 환호성을 질렀다. 주변에 수백 개의 다른 벌집이 있음에도 꿀벌잡이노래기벌은 자신의 둥지를 정확하게 찾아 들어갔기 때문이다.

환호성을 지른 이는 바로 동물행동학의 창시자 중 한 명인 니콜라스 틴베르헌(Nikolaas ‘Niko’ Tinbergen, 1907~1988)이다.

1929년 당시 네덜란드 레이던대학의 대학원생이던 틴베르헌은 이 관찰에 근거해 ‘벌은 주변 지형을 탐지해 자기 집을 찾는다’는 가설을 세웠다. 틴베르헌은 자신의 가설을 검증하기 위해 꿀벌잡이노래기벌이 집으로 들어가는 입구 주위를 솔방울로 에워싼 다음 벌이 집 밖으로 나가자 그 솔방울들을 모두 다른 쪽으로 옮겨놓았다. 그리고 이틀 후 돌아온 꿀벌잡이노래기벌은 자기 집으로 돌아가지 않고 옆에 있는 솔방울로 둘러싸인 곳으로 찾아갔다. 솔방울 냄새가 후각적 신호가 되지 않을까 생각해 향수를 묻혀 실험했는데도 결과는 같았다.

틴베르헌은 자신의 가설대로 꿀벌잡이노래기벌이 시각적 정보를 가지고 집을 찾는다는 사실을 확신했고, 이 실험 결과를 바탕으로 32쪽짜리 박사 학위 논문을 작성했다. 그의 논문은 당시 레이던대학의 역대 박사 학위 통과 논문 중 가장 짧았다.

틴베르헌은 유일한 노벨상 형제 수상자이기도 하다. 그는 1973년 카를 폰 프리슈, 콘라트 로렌츠와 함께 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했고, 그의 형인 얀 틴베르헌은 그보다 4년 앞선 1969년에 노벨 경제학상을 수상했다.

네덜란드 사람이던 틴베르헌은 제2차 세계대전에 참전해 전쟁 포로가 되었다가 종전 후 영국으로 귀화해 옥스퍼드대학 교수가 되었다. 그때 그가 가르친 제자 중 한 명이 ‘이기적 유전자’의 저자 리처드 도킨스다.

틴베르헌의 실험 중 가장 유명한 것은 큰가시고기 수컷이 지닌 영역 방어와 공격성에 대한 연구다. 큰가시고기 수컷은 번식기 때 아랫배가 빨갛게 되는데, 자기 영역에 다른 수컷이 침범하면 맹렬하게 공격하는 습성이 있다. 틴베르헌은 여러 나무 모형의 물고기를 만들어 실험한 결과, 아랫배의 빨간색이 수컷의 공격 행동을 일으키는 자극임을 알아냈다. 즉, 큰가시고기 수컷은 나무로 만든 물고기 모형의 복부가 더 붉으면 진짜 수컷보다 그 모형 물고기를 더 강하게 공격한다는 사실을 관찰한 것이다.

틴베르헌은 동물 행동에 대한 의문을 푸는 데는 네 가지 관점이 있다고 설명했다. 예를 들어 이른 봄 종달새가 보리밭 끝 하늘 높은 곳에서 노래하는 현상을 관찰했다고 상상해 보자.

첫 번째, “종달새는 번식을 위해 배우자를 유혹하려 노래하는 것”이라고 설명한다면, 이는 노래하는 행동을 기능 또는 생존 가치 측면에서 설명한 것으로 볼 수 있다.

두 번째, “종달새는 봄이 되어 낮이 길어지면 체내의 호르몬 분비량이 변하거나 공기가 울대의 막을 진동시켜 노래하게 되는 것”이라고 설명한다면, 이는 종달새가 왜 꼭 봄이 되어야만 노래하는지, 그리고 어떻게 노랫소리를 내는지에 대한 직접적인 원인을 설명하는 것이다.

세 번째, “종달새가 부모나 이웃에게 노래하는 법을 배워 노래하는 것”이라고 설명한다면, 이는 어떻게 노래하는 행동이 발달했는지에 관해 설명하는 것이다.

네 번째, “종달새가 복잡한 구조의 노래를 할 수 있는 것은 그 종의 노래가 좀 더 간단한 조상종의 노래로부터 진화되었기 때문”이라고 설명한다면, 이는 노래하는 행동의 진화 관점에서 설명하는 것이다.

동물행동학에서는 위의 네 가지 관점을 명확하게 구분해야 하며, 네 가지 관점의 분석을 모두 수행해야만 어떤 동물의 행동이든 종합적이고 포괄적으로 이해할 수 있다고 이야기한다.

2022년 농림축산식품부의 자료(2022 동물보호 국민의식조사)에 따르면 반려동물을 직접 키우는 가구 비율이 25.4%이며, 반려동물 양육 가구의 75.6%가 ‘개’를 27.7%는 ‘고양이’를 기른다고 응답했다. 사람과 반려동물의 공존은 이미 사회의 화두 중 하나가 되었다.

우리 주변에서 쉽게 만나는 반려동물과의 원활한 소통을 위해 틴베르헌이 제시한 동물 행동에 대한 의문을 푸는 네 가지 관점을 적용해 보면 어떨까.√ 기억해주세요이른 봄 종달새가 보리밭 끝 하늘 높은 곳에서 노래하는 현상을 관찰했다면, 틴베르헌의 동물 행동에 대한 의문을 푸는 네 가지 관점은 다음과 같다.

첫 번째, “종달새는 번식을 위해 배우자를 유혹하려 노래하는 것”이라고 설명한다면, 이는 노래하는 행동을 기능 또는 생존 가치 측면에서 설명한 것으로 볼 수 있다.

두 번째, “종달새는 봄이 되어 낮이 길어지면 체내의 호르몬 분비량이 변하거나 공기가 울대의 막을 진동시켜 노래하게 되는 것”이라고 설명한다면, 이는 종달새가 왜 꼭 봄이 되어야만 노래하는지, 그리고 어떻게 노랫소리를 내는지에 대한 직접적 원인을 설명하는 것이다.

세 번째, “종달새가 부모나 이웃에게 노래하는 법을 배워 노래하는 것”이라고 설명한다면, 이는 어떻게 노래하는 행동이 발달했는지에 관해 설명하는 것이다.

네 번째, “종달새가 복잡한 구조의 노래를 할 수 있는 것은 그 종의 노래가 좀 더 간단한 조상종의 노래로부터 진화되었기 때문”이라고 설명한다면, 이는 노래하는 행동의 진화 관점에서 설명하는 것이다.

임혁 경기고 교사