염소의 눈은 왜 그 모양인가?

어느 날 어머니께서 염소탕이 드시고 싶다 하셔서 지역에서 염소탕을 제일 잘한다는 맛집을 방문하여 포장 주문 후, 의자에 앉아서 기다리는 동안 벽에 걸린 염소 사진을 보고 한 가지 의문점이 생겼습니다. 염소의 눈은 왜 저 모양인가? 오늘은 염소가 직사각형의 눈을 가지게 된 이유에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

포식자와 먹잇감: 눈으로 보는 과학

언뜻 보기에도 염소와 고양이는 완벽하게 다른 눈을 가지고 있습니다. 직사각형의 가로로 길쭉한 동공을 가진 염소는 들판에서 한가롭게 풀만 뜯고 있는 반면 우리 인간을 몸종처럼 부리는 고양이는 마치 츄르나 생쥐와 같은 먹잇감의 영혼을 꿰뚫어 보는 듯이 세로로 찢어진 눈동자로 우리를 노려봅니다. 

 

사이언스 어드밴시스(https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1500391)에 발표된 자료를 통해서 몇 가지 해답을 얻을 수 있었습니다. 뱅크스와 그의 연구팀은 총 214종의 육상 동물의 눈을 분석하여 생활 습성과 동공 모양의 연관성을 찾아냈습니다.

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동공 모양 뒤에 숨겨진 과학

가장 크게 분류하자면 가로 형태의 수평 동공과 수직 동공으로 나눌 수 있습니다.

 

수평 동공(Horizontal)

늑대들이 주로 좋아하는 염소와 양과 같은 방목형 동물들은 잡아 먹이지 않기 위해 수평으로 길쭉한 동공을 선택했습니다. 가로형 동공은 마치 파노라마와 같이 넓은 시야를 가질 수 있게 되어 거의 모든 방향에서 접근하는 포식자를 감지할 수 있게 해 줍니다.

 

게다가 긴 수평형 동공은 하늘 위 태양으로부터 오는 눈부심이 상대적으로 덜하게 됩니다. 이것은 머리를 돌리거나 하면 그 이점이 사라지게 됩니다. 그러나 염소들을 잘 관찰해 보면 풀을 뜯기 위해 고개를 숙일 때나 그냥 서 있을 때나 눈은 항상 땅과 수평을 유지하하고 있습니다. 

 

일부 동물들은 태생적으로 눈이 다초점 렌즈를 가지고 있다 합니다. 

 

이렇게 초식동물들은 파노라마 형태의 시야 덕분에 조기에 위험을 감지하고 제때 살아남기 위해 도망칠 수 있는 기회를 얻게 되었습니다. 그래서 염소의 눈이 그 모양입니다.  

 

 

수직 동공(Vertical)

반면 고양이, 여우와 같은 포식 동물은 수직으로 길쭉한 동공을 가지고 있습니다. 이러한 동공은 여러 가지 이점을 제공합니다. 우선, 이 세로로 길게 찢어진 동공은 은신에 의존하여 매복 사냥 전략을 사용하는 포식자에게 고개를 움직이지 않고도 먹잇감 과의 거리를 정확하게 판단할 수 있게 해 줍니다. 또한 수직 동공은 빛의 변화에 빠르게 적응할 수 있어 낮과 밤 모두 최적의 시야를 가질 수 있습니다. 

 

원형 동공(Circular)

눈 모양과 생태학적 역할 사이의 연관성은 분명하지만, 모든 포식자가 수직 동공을 가지고 있는 것은 아닙니다. 사자나 호랑이 같은 대형 포식자는 동공이 동그랗습니다. 이 차이는 사냥 스타일에 따라 다르다고 하는데요. 매복에 의존하는 여우나 소형 고양이들과는 달리 대형 고양이는 적극적으로 먹이를 쫓기 때문에 원형 동공과 같이 광범위한 시야가 필요합니다.

 

• 망막의 구조
  • 황반의 발달: 대형 고양이들은 망막의 중앙 부분인 황반이 특히 발달해 있어, 광수용체(특히 원뿔세포)의 밀도가 높습니다. 때문에 먹이를 정밀하게 포착하고 추적하는 데 탁월합니다.
  • 탭텀 루시덤(Tapetum lusidum): 많은 포식자들 중에 특히 야행성 포식자들은 탭텀 루시덤이라는 반사 층을 가지고 있어 어두운 환경에서도 다른 동물들보다 더 밝게 볼 수 있습니다.
• 시야의 범위
  • 대형 포식자들은 전방에 위치한 눈을 통해 광범위한 시야를 갖게 되며, 이는 먹이를 추적하고 정밀하게 포착하는 데 도움을 줍니다.
  • 반면, 많은 피식자들은 머리 양쪽에 눈이 위치해 있어 360도에 가까운 시야를 가질 수 있습니다.
• 동체 조절
  • 대형 포식자들은 먹이를 추적하고 포착할 때 균형을 잡기 위해 근접한 물체나 움직임에 대한 정밀한 동체 조절이 필요합니다. 이를 위해 그들의 눈은 깊이 인식과 움직임의 속도를 정밀하게 판단할 수 있습니다.

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마치며

육상이 아닌 해상에 존재하는 동물들을 관찰해 보면 그 모양이 W자, 초승달, 하트에 이르기까지 다양한 눈이 관찰됩니다. 이렇게 동물들의 다양한 눈의 구조와 기능에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 발전되고 있는데요. 언젠가는 카메라 렌즈 제조 기술에도 접목되어 혁신적인 변화가 있기를 바라봅니다.