새의 뇌

Bird brains (2023)

요약

뉴질랜드의 키아 앵무새들이 교통 콘을 옮겨 차량을 멈추게 한 후 먹이를 얻는 지능적 행동을 보였다. 연구에 따르면 새들은 같은 무게의 포유류 뇌보다 신경원이 더 조밀하게 packed되어 있어 '새 뇌'라는 표현은 실제로는 칭찬이 될 수 있다.

핵심 포인트

  • 키아 새들은 통행료 부스처럼 작동하는 방식을 독립적으로 발명했으며, 정부는 이를 해결하기 위해 새들을 위한 '체육관(퍼즐 스테이션)'을 건설했다.
  • 거울 테스트, 이솝 우화, 지연 보상 테스트 등 다양한 실험에서 까마귀, 까치, 까마귀속 새들은 자기인식과 추상적 사고 능력을 보여준다.
  • 새들은 단위 무게당 포유류보다 전뇌 신경원이 약 2배 많으며, 같은 질량의 영장류 뇌와 비교해 계산 밀도가 매우 높다.

왜 중요한가

개발자의 관점에서 직접적인 기술 연관성은 없지만, 문제 해결 방식과 시스템 설계에서 자연이 제시하는 효율성의 원리를 이해하는 것이 도움이 될 수 있다.

📄 전문 번역

새들이 우리보다 똑똑할 수도 있다는 증거

새벽 1시, 레딧을 무한 스크롤하다가 뉴질랜드 교통청이 올린 영상을 발견했어요. 밀포드 사운드 근처 터널 인근에서 도로 공사를 하던 인부들이 계속 이상한 곳에서 교통 콘을 발견했다는 내용이었는데요. 콘이 도로로 끌려가고, 재배치되고, 심지어 교통을 다르게 유도하기도 했다고 해요. 뭔가 이상하다고 느낀 인부들이 CCTV를 확인했더니 범인이 드러났습니다.

키아(Kea)입니다. 뉴질랜드 토종 대형 앵무새인데, 밀포드 사운드로 가는 길에서 관광객을 괴롭히기로 유명하죠. 공식적으로 여러 마리를 부르는 말이 "서커스" 또는 "호기심의 무리"라고 하는데, 이름을 지은 사람이 분명히 이 새들을 직접 봤을 거예요. 영상에는 그들이 공사 현장에서 그냥 태연하게 콘을 굴리는 모습이 담겨 있었어요.

그런데 정말 놀라운 부분이 있어요. 인부들 말로는 키아가 차가 터널에서 나올 때까지 기다렸다고 해요. 차가 멈출 때까지 계산해서 콘을 움직인다는 뜻이거든요. 왜 그럴까요? 차가 멈추면 사람이 내려오니까요. 사람이 내려오면 먹이를 얻을 가능성이 높으니까요.

콘을 밀어 → 차가 멈추고 → 사람이 내려와 → 나한테 먹이를 준다. 이 새들은 독립적으로 톨부스를 발명한 거나 다름없어요. 저도 알고 있는 몇몇 어른보다 이 새들이 더 똑똑한 것 같습니다.

교통청의 대응도 정말 웃겼어요. 먼저 더 무거운 콘으로 교체했는데, 그 다음이 묘했거든요. "키아 체육관"을 만들었어요. 길가에 퍼즐 스테이션과 여러 장치들을 설치해서 새들이 놀 수 있게 한 거죠. 정부 기관이 교통 관리를 너무 잘하는 앵무새들을 위해 놀이터를 만든 거예요. 솔직히 세금 쓰이는 곳이 이 정도면 난 괜찮습니다.

새들은 정말 지능이 높을까?

그 영상 이후로 계속 궁금했어요. 정말 이게 세상에서 가장 똑똑한 새일까? 그런데 잠깐, 새의 지능을 어떻게 측정하는 걸까요? ChatGPT와 Google Scholar를 뒤져본 결과를 공유해볼게요.

새에게 IQ 테스트를 한다고?

사실 하나의 통일된 테스트는 없어요. 연구자들이 수년에 걸쳐 다양한 실험을 개발했는데, 각각 다른 종류의 지능을 측정하도록 설계된 거죠. 솔직히 일부 테스트는 나도 떨어질 것 같습니다.

거울 테스트부터 시작해볼게요. 새의 몸에 색칠한 표시를 해두는데, 거울을 통해서만 볼 수 있는 위치예요. 거울을 보고는 자신의 몸에서 그 표시를 제거하려고 시도하면, 반사상이 자기 자신임을 인식하는 거죠. 이건 자기 인식이거든요. 대부분의 동물은 이 테스트에 실패해요. 개도 실패하고, 고양이도 실패합니다. 그런데 까치(Eurasian magpie)는 통과해요. 포유류가 아니면서 이를 통과한 매우 드문 동물이에요. 당신 옆 골목길 까치가 당신의 황금 리트리버보다 자기 인식 능력이 더 높다는 뜻이에요.

이솝 우화 테스트라는 것도 있는데 이게 제 개인적으로 제일 좋아하는 테스트예요. 이름 그대로 목마른 까마귀가 돌을 물그릇에 떨어뜨려 수위를 높인다는 이솝 우화에서 따온 거죠. 연구자들이 새가 닿을 수 없는 좁은 물 튜브에 먹이를 띄워두고 봅니다. 그 새가 물에 물체를 떨어뜨려서 수위를 올리고 먹이를 얻을 생각을 할까요? 루크(rook), 뉴칼레도니아 까마귀, 유라시아 어치 모두 이 테스트를 통과해요. 어떤 개체들은 심지어 무거운 물체는 가라앉는다(유용하다)는 것, 가벼운 물체는 떠다닌다(쓸모없다)는 것까지 알아냈어요. 기원전 600년의 우화가 사실 이솝이 그냥 뉴스를 보도한 거네요.

지연 만족 테스트도 있어요. 새 버전의 마시멜로 실험이라고 보면 돼요. 지금 먹을 수 있는 괜찮은 간식이냐, 아니면 기다렸다가 훨씬 더 좋은 간식이냐를 선택하게 하는 거예요. 까마귀(raven)는 70% 이상의 확률로 미래의 더 나은 보상을 선택해요. 심지어 당장의 먹이 보상보다 나중에 필요할 도구를 먼저 선택하기도 합니다. 이건 내가 칩스 봉지 앞에서 보여주지 못하는 수준의 자제력이에요.

음성 모방과 의사소통도 있는데, 이건 "폴리, 크래커 원해?"를 넘어서는 수준입니다. 박사 아이린 페퍼버그는 30년간 아프리카 회색 앵무새 알렉스를 연구했어요. 알렉스는 물체, 색상, 모양, 숫자를 식별할 수 있었어요. "같다"와 "다르다" 같은 추상적 개념도 이해했습니다. 어휘는 100단어를 넘었어요. 2007년 알렉스가 세상을 떠날 때 페퍼버그에게 남긴 마지막 말이 "You be good. I love you. See you tomorrow"였다고 해요. 지능을 어떻게 정의하든 이건 무시할 수 없어요.

마지막으로 공간 기억력이 있어요. 클라크 너트크래커는 가을에 최대 33,000개의 씨앗을 수천 개의 위치에 저장해놨다가, 몇 달 뒤에도 대부분의 위치를 기억해요. 저는 2룸 아파트에서 열쇠를 잃어버립니다.

"새대가리"라는 표현은 역설적이었네요

여기서 정말 놀라운 사실이 있어요. 2016년 미국 국립과학원 저널 PNAS에 발표된 연구에 따르면, 앵무새와 울새는 같은 질량의 영장류 뇌보다 전뇌(forebrain)에 약 2배 많은 뉴런을 집중시켜놨어요. 그냥 뉴런이 더 작고 더 조밀하게 packed 되어 있다는 뜻이거든요.

까마귀의 뇌는 약 10g 정도인데, 침팬지의 뇌는 약 400g이에요. 그런데도 까마귀류(corvids)는 도구 사용, 계획 능력, 사회적 추론 같은 인지 능력에서 대형 유인원과 맞먹는 수준을 보여요.

금강앵무새의 뇌는 20g 정도인데 70g짜리 원숭이(macaque) 뇌의 전뇌 뉴런 개수와 거의 같아요. 무게 대비로 따지면 새 뇌는 동물 왕국에서 가장 높은 계산 밀도를 가진 기관들 중 하나라는 거죠.

솔직히 누군가를 "새대가리"라고 부르는 건 오히려 칭찬이어야 합니다.