내몸 ≫ 감각 ≫ 시각

동물의 시각 : 저마다 다양한 세상 엿보기

눈 eye 구조
- 눈구조 : 레티나
- 수용체 : 로돕신 = 옵신+레티날
- 시신경 : oculomotor
- 시각 : 다양한 눈, 시각의 형태





흑백 세상만 보는 개

하늘에서 눈이 내리면 강아지들은 팔짝팔짝 뛰면서 어쩔 줄을 모른다. 스페인의 투우사는 소를 유인하는데 빨간 망토와 빨간 깃발을 사용한다. 그러면 강아지는 하얀 눈을 좋아하고, 소는 빨간색을 보면 흥분하는 것일까? 아주 맑게 반짝이는 개의 눈을 보면 시력이 정말 좋을 것 같다. 하지만 뛰어난 후각과 청각을 가지고 있는 것과는 반대로 개는 심한 근시이다. 사실 냄새를 맡지 못하면 바로 앞에 있는 주인도 알아보지 못할 정도라고 한다. 또 개는 완전한 색맹에 가깝다. 개는 눈에는 어둡고 밝은 것을 구분하는 간상세포는 많지만 색깔을 구분하는 원추세포가 매우 적다. 그래서 개가 보는 세상은 온통 검은색과 흰색의 흑백 텔레비전과 다름없다고 할 수 있다.

그럼 눈오는 날 강아지가 좋아하는 이유는 뭘까?

해가 가려진 우중충한 날씨에 눈이 오면 강아지들에게는 컴컴한 배경에 새하얀 눈송이가 불똥처럼 흩날리는 것처럼 느껴질 것이다. 마치 불꽃놀이를 하듯이 신기하고 자극적인 풍경이 강아지의 마음을 설레게 하는 것이다. 개뿐만 아니라 대부분의 포유류는 색을 거의 구별하지 못한다. 포유류 중에서 색을 구별할 수 있는 동물은 인간과 원숭이류 뿐이다. 따라서 투우사가 쓰는 붉은 색은 소에게는 아무 의미가 없다. 소는 단지 투우사가 흔드는 깃발의 움직임을 보고 달려들 뿐인 것이다. 투우사들이 사용하는 정열적인 붉은 색이 흥분시키는 것이 아니라 사람인 셈이다.

한 가닥의 빛만 있으면 볼 수 있는 고양이

누구나 한번쯤 어두운 밤에 빛나는 고양이의 눈을 보면 무서움을 느낀 적이 있을 것이다. 고양이는 위·아래로 길쭉한 독특한 눈동자를 가지고 있다. 이 눈동자는 인간이 도저히 흉내낼 수 없을 만큼 가늘게 수축되는데, 수축된 눈동자는 아주 미세한 빛을 모을 수 있고 영상의 명암도 분명히 해준다. 그래서 고양이는 어둠 속에서도 자유로이 활동할 수 있다. 또 고양이는 희미한 빛을 최대한 감지하기 위해 망막 뒤에 거울과 같은 반사막을 가지고 있는데, 이 막이 망막에서 흡수하지 못한 빛을 다시 반사해준다.  고양이나 올빼미는 인간의 1/100 정도의 빛만 있어도 사물을 볼 수 있다.바로 여기서 반사되는 빛 때문에 고양이의 눈이 어둠 속에서 빛나는 것이다. 고양이와 같은 야행성 동물인 올빼미는 인간과 비교해서 1/100정도의 빛만 있어도 사물을 뚜렷하게 볼 수 있다고 한다.
  
회색 안개 속의 개구리

개구리 역시 그들만의 독특한 눈으로 세상을 본다. 개구리의 눈은 고정돼 있어 움직이지 않는 사물은 볼 수 없다. 개구리의 눈에 처음 들어간 빛은 신경세포를 자극해 신경신호를 만들지 만, 같은 신경세포에 계속 빛이 비춰지더라도 연속적으로 신경신호를 만들지 못하기 때문이다. 한 여름날 물가에서 정지된 듯 아무 행동도 하지 않고 꼼짝없이 않아 있는 개구리를 본 기억이 있을 것이다. 그때 개구리의 눈에 보이는 세상은 어떨까? 개구리는 물체가 움직이지 않으면 아무것도 볼 수 없다. 아무리 맑고 깨끗한 물가의 아름다운 자연이라도, 고정된 눈을 가진 개구리에게는 아무 것도 없이 단지 회색의 옅은 안개로 뒤덮인 풍경으로 비춰질 뿐이다. 가만히 앉아 있는 개구리 옆에 작은 파리 한 마리가 날아간다. 이때 개구리에게 보이는 것은 회색 세상을 배경으로 날아가는 파리가 전부이다. 그 파리가 개구리의 시야에서 도망치는 일이 가능할까. 개구리는 쓸데없이 이것저것 보는 대신 필요한 것만 확실히 챙기고 있는지도 모른다.
  
알몸을 감상하는 뱀

뱀은 우리가 볼 수 없는 세상을 본다. 인간이 볼 수 없는 적외선을 감지하는 눈을 가지고 있기 때문이다. 그래서 뱀이 보는 세상은 적외선 투시카메라로 보는 세상과 비슷하다고 할 수 있다. 얼마 전 옷을 투시해서 볼 수 있는 카메라가 등장해 문제가 된 적이 있다. 이 카메라는 피부에서 내보내는 열인 적외선을 잡아 영상으로 보여줄 수 있게 한 것이다. 즉 옷의 색을 나타내는 가시광선은 차단시키고, 옷을 통과해 몸에서 반사되는 적외선만 감광 센서로 잡아 영상으로 나타낸 것이다. 따라서 카메라에 찍히는 사람은 결국 알몸이 된다고 할 수 있다. 뱀은 적외선을 볼 수 있기 때문에 사람이 입은 옷을 투시해 볼 수 있다. 인간으로서는 상상하기 힘든 세상이다.
하지만 적외선 투시카메라로 찍은 영상은 명암만 구별되는 흑백이다. 색은 가시광선 영역에 있는 빛의 조합으로 얻어지기 때문에 적외선만으로는 신체부분을 컬러로 보는 것이 불가능한 것이다. 적외선을 볼 수 있는 뱀의 눈으로 보는 세상은 모두 알몸의 세상. 가시광선만 볼 수 있는 인간으로서는 상상하기 힘든 세상에 뱀은 살고 있는 것이다.
  
모자이크 세상을 사는 곤충

곤충은 홑눈이 아닌 겹눈을 가지고 있다. 겹눈은 수천 개의 홑눈이 모여서 이루어진 눈이다. 개개의 홑눈은 각막과 수정체에서 망막세포까지 모두 갖추고 있지만, 그 시력은 지독히 근시이다. 결국 곤충들은 엉성한 모자이크 세상을 보게 되는 셈이다. 모자이크 세상에서 움직이는 물체는 그 움직임이 더욱 과장돼 보이기 때문에 어떤 움직임도 놓치지 않는다. 또한 나비와 꿀벌을 비롯한 여러 곤충들은 자외선을 감지할 수 있다. 그래서 꿀벌은 해가 구름에 가려도 해의 위치를 쉽게 알아낸다. 나비도 꽃에서 반사된 자외선을 잘 본다. 특히 꿀샘은 자외선을 잘 반사해 나비와 벌들이 쉽게 찾을 수 있다고 한다. 곤충은 홑눈이 수천 개 모여 이루어진 겹눈을 가지고 있다. 그래서 곤충이 보는 세상은 모자이크로 이루어져 있다.
  
밤에는 장님이 되는 매
  
동물 중에서 가장 민감한 눈을 가지고 있는 것은 사냥의 명수인 매다. 매는 인간에 비해 4∼8배나 멀리 있는 사물을 볼 수 있는 사물을 볼 수 있는 시각을 가지고 있다. 해부학적으로 새는 머리에서 눈이 차지하는 비율이 매우 크다. 새는 눈의 구조가 인간과는 차이가 있다. 눈에 있는 원추세포와 간상세포는 망막 중앙에 약간 들어간 황반이라는 부분에 집중 분포한다. 인간의 눈은 각기 하나의 황반을 가지고 있는데 비해, 매는 앞쪽과 옆쪽을 향한 황반을 각각 두 개씩 양쪽 눈에 가지고 있다. 또한 매의 황반에는 색을 감지하는 원추세포가 집중적으로 분포돼 있는데, 그 밀도가 인간의 약 5배 정도이다. 따라서 매는 훨씬 넓은 시야를 확보하고 이들을 정확하게 볼 수 있다. 그러나 매는 밝은 빛 아래서는 놀라운 시력을 뽐내지만, 해가 떨어지면 거의 장님이 되고 만다. 희미한 빛 아래에서 형태와 움직임을 포착하는 간상세포를 거의 가지고 있지 않기 때문이다.



새가 시력이 좋은 이유

새는 조그마한 얼굴에 비해 눈이 차지하는 비율이 매우 큰데, 그만큼 시력이 예민하다. 특히 새 중에서도 육식 조류가 가장 좋은 시력을 갖고 있다.
왕좌로 알려진 이는 단연 매다.
‘매의 눈’이란 말이 전하듯 그는 사람보다 자그마치 4~8배나 멀리 볼 수 있다. 한 예로 매과의 아메리칸황조롱이는 18m 높이의 나무에 앉아 땅에 기어가는 2㎜의 작은 벌레까지 찾아낸다고 한다.
매의 시력이 좋은 이유는 망막의 가장 안쪽 중앙에 위치해 시력의 90%를 담당하는 황반 부위에 시세포가 집중적으로 분포돼 있기 때문이다. 매의 황반에는 사람의 5배가 넘는 시세포가 존재한다.
게다가 매는 한 눈에 황반이 두 개다.
정면을 응시할 때 사용하는 황반과 좌우를 폭넓게 볼 때 사용하는 황반이 따로 있다. 일반적으로 눈이 옆에 달린 초식동물은 넓게 보고, 눈이 앞에 달린 육식동물은 멀리 보는 장점이 있는데 매의 눈은 이 두 가지를 모두 가진 셈이다.
하지만 매의 눈에도 단점은 있다.
어두운 곳에서는 거의 아무 것도 볼 수 없다. 시세포 중 밝은 곳에서 작동하는 원추세포만 많고 어두운 곳에서 작동하는 간상세포는 거의 없기 때문이다.