[과학 지식] 까마귀가 높은 지능을 가지고 있는 이유

까마귀의 지능에 대한 예전과 현재의 인식

 건망증이 심한 사람을 두고 까마귀 고기를 먹었냐라는 말은 이제 옛말이 되었습니다. 최근에 까마귀는 지능이 높다고 알려져 있습니다. 그런데 까마귀는 얼마나 똑똑하고, 그들이 유독 지능면에서 다른 새들보다 특별해진 데에는 어떤 이유가 있는 것일까?

 이번에는 까마귀의 높은 지능에 대해서 이야기해 보겠습니다.

 1996년 오클랜드 대학교의 생태학자 '개빈 헌트'는 자신이 관찰한 놀라운 사례를 <네이처>에 발표합니다. 바로 조류인 까마귀가 도구를 사용한다는 사실이었습니다.

 하지만 당시 사람들은 이를 쉽게 받아들이지 못했습니다. 그렇게 여겨질 만한 것이 1970년대 침팬지가 도구를 사용한다는 사실이 알려졌을 때에도 반신반의했는데, 유인원도 아닌 새가 도구를 사용한다는 건 말도 안 된다고 생각했기 때문입니다.

 그러나 1998년 일본에 서식하는 까마귀들이 호두를 깨 먹기 위해서 차로에 호두를 떨어뜨립니다. 그리고 호두가 차에 밟혀 깨지면 신호등이 초록불로 바뀌길 기다립니다. 그런 후에 도로로 걸어가 호두를 먹는 사례가 있었습니다. 그리고 2007년과 2009년 까마귀가 단순한 도구 사용을 넘어, 상황에 따라 도구를 구부려 활용한다는 연구 결과가 추가로 발표되면서 까마귀의 지능이 재조명되기 시작했습니다. 그리고 연구가 거듭될수록 이들의 지능이 기존의 생각보다 훨씬 더 놀랍다는 사실이 속속 드러났습니다.

 지난 2014년 브리스톨 대학교의 인지 행동학자인 '사라 젤버트' 박사의 연구를 살펴보겠습니다. 실험에서 까마귀는 물에 담긴 먹이를 먹기 위해 돌을 물에 떨어뜨려 수위가 높아지는 방법을 사용했습니다. 또 물에 뜨는 물체는 가려내고 물에 가라앉는 것만을 골라 사용할 줄도 알았습니다. 심지어 수면의 높이가 같은 상황에서는 좁은 유리관과 넓은 유리관 중 어느 곳에 돌을 떨어뜨려야 더 쉽게 먹이를 획득할 수 있는지 판단할 줄도 알았습니다. 더 놀라운 것은 너비가 크더라도 수위가 높다면 여지없이 그 유리관에 돌을 떨어뜨려 먹이를 꺼내 먹었습니다.

 정말 놀라운 일입니다. 게다가 2018년에는 긴 막대기와 짧은 막대기를 4분 만에 연결해 통 깊숙한 곳에 먹이를 꺼내 먹는 테스트도 통과했습니다. 이런 복합 도구를 만들고 사용하는 능력은 인간의 아기도 5세 이상은 되어야 가능한 것이라 많은 과학자들을 놀라게 했습니다.

 이렇듯 여러 연구들을 통해 대중들에게도 까마귀는 놀라운 지능을 가진 동물로 널리 인식되기 시작했습니다.

까마귀 뇌의 특별한 점

 과학자들에겐 한 가지 고민이 있었습니다. 까마귀의 뇌는 다른 새들과는 다른 특별한 점이 무엇이기에 높은 지능을 가지고 있는 것일까라는 궁금증이었습니다.

 예전에는 조류의 뇌는 포유류에 비해 지능면에서 많이 부족하다고 생각했습니다. 그 이유는 뇌에서 학습과 기억, 사고 등 지능과 관련 깊은 부위는 대뇌 바깥쪽의 신피질입니다. 그런데 조류의 뇌에는 이 신피질이 없다는 생각이 지배적이었기 때문입니다.

 그러던 지난 2020년 기존 관념을 뒤집는 연구가 <사이언스지>의 표지를 장식합니다. 독일 보음루르대학교 신경생리학과의 '마틴 스타초' 박사는 쥐와 비둘기의 뇌 신경망을 3차원 영상 기술로 분석했습니다. 그 결과 쥐의 신피질에서는 수직과 수평의 신경망들이 교차된다는 사실을 알아냈습니다. 그리고 놀랍게도 '마틴' 박사는 조류의 뇌 중 팔륨이라는 부위에서 쥐의 신피질과 똑같은 구조의 신경망을 발견했습니다. 즉 조류의 뇌에는 신피질은 없었지만, 팔륨에서 이와 같은 기능을 하고 있었던 것입니다.

 그리고 올해 2022년 1월에는 인지신경과학자인 '펠릭스' 박사에 의해 까마귀는 비둘기, 닭, 타조 같은 새보다 팔륨에 분포하는 신경세포의 숫자가 압도적으로 많다는 사실을 밝혀냈습니다. 특히 까마귀의 팔륨 무게는 2g으로 7.5g인 타조의 팔륨보다 3.7배나 작았지만, 팔륨에 분포한 뉴런은 약 3억 개로 타조보다는 1.5배, 비둘기나 닭보다는 3배 이상 많았습니다.

 그렇다면 포유르와 비교했을 때는 어떨까? 큰 까마귀의 뇌와 카푸친 원숭이의 뇌를 비교해 보면, 뇌의 질량 중 까마귀의 팔륨의 비중이 원숭이의 신피질보다 훨씬 많은 부분을 차지합니다. 그리고 절대적인 뉴런의 개수도 까마귀가 더 많았습니다.

 이 연구를 진행한 찰스 대학교의 동물학자 '파벨 네멕' 박사는 지능은 뇌의 크기도, 체중 대비 뇌의 질량도 아닌 뇌 속 신경세포의 밀도로 좌우되는데, 똑똑하기로 유명한 까마귀나 앵무새의 경우에는 그 밀도가 일반적인 영장류보다 2배나 높다고 이들의 지능이 높은 이유를 설명했습니다.

까마귀의 뇌가 발달한 원인

 왜 까마귀는 뇌가 발달하도록 진화한 것일까? 그 답은 사회적 지능 가설에서 찾을 수 있습니다.

 지난 2019년 비엔나 대학교의 동물 행동학자인 '팔미르' 박사는 다음과 같은 사실을 밝혔습니다. 까마귀는 번식을 맞이하기 전 청년이 되면 다른 개체들과 무리를 이룹니다. 이때 이들은 서로 협력해 다른 무리를 공격하기도 하고, 먹이가 있는 곳을 공유하기도 합니다. 그리고 이 과정에서 집단 내 위계가 생깁니다. 심지어 짝짓기 후 무리 생활을 하지 않게 되어도 과거 자신과 같은 그룹에 속했던 그룹원들을 구별할 수 있고, 또 그들에게 도움을 받았는지 여부도 기억한다고 주장했습니다.

 이렇듯 까마귀는 여타 새들보다 복잡한 사회생활을 한다는 사실이 드러났습니다. '팔미르' 박사는 이런 집단생활이 까마귀의 뇌가 고도화되는 선택 압으로 작용했다고 말합니다. 이것은 인류가 집단을 이루며 서로 협동하고 소통하는 과정에서 사고를 담당하는 뇌가 커졌다는 사회적 지능 가설과 맥을 같이 합니다.

 그리고 이듬해인 2020년 인지고고학자 '나탈리 오우미니' 교수는 까마귀의 유독 긴 유아기가 이들의 지능 발달을 가속화했다고 주장했습니다. 그녀는 지능이 높은 까마귀나 어치는 최대 4년까지 부모로부터 먹이를 공급받고, 사냥이나 도구 사용 등 다양한 생존 방법을 배운다는 사실을 알아냈습니다. 이것은 인간으로 비유한다면 거의 20살까지 부모와 함께 지내는 것으로, 비행 방법만 배우면 부모로부터 독립하는 다른 새들과는 사뭇 다른 행동 양식입니다.

 나탈리 박사는 까마귀의 이런 긴 유아기와 양육 방식은 인간과 돌고래 등 영리한 포유류들과 유사하며, 이는 뉴런의 신경 밀도 증가와 인지 능력의 확장으로 이어졌을 거라고 덧붙였습니다.

 이렇듯 우리는 까마귀를 통해 지능의 수렴 진화를 엿볼 수 있습니다. 조류와 포유류는 무려 3억 2천만 년 전에 갈라져 수억 년 동안 각자 다른 길을 걸어왔지만, 진화의 나무 끝자락에서는 양쪽 모두에서 뛰어난 인지력을 갖춘 녀석들이 등장했습니다. 무척추동물에게서 지능이 높은 문어의 등장 역시 지능의 수렴 진화를 보여주는 대표적인 사례입니다.

 어쩌면 우리가 전혀 예상하지 못한 지구 어딘가에서는 높은 지능을 갖춘 또 다른 생물들이 살아가고 있을지도 모르겠습니다.