눈이 왜 이렇게 커?…머리보다 눈이 큰 왕눈이 벌레의 비밀 (연구)

동물계에서 인간은 눈이 매우 좋은 편이다. 몸집이 커서 눈도 클 뿐 아니라 다양한 색을 감지할 수 있어 물체를 잘 구분하고 다룰 수 있다. 뛰어난 손재주, 큰 뇌와 함께 입체적으로 사물을 파악하는 뛰어난 시력은 인간을 만물의 영장으로 만든 비결이다. 사실 새처럼 일부 예외를 제외하면 인간처럼 시력이 뛰어난 동물은 많지 않다.

그런데 우리 눈에 잘 보이지도 않는 작은 해양 무척추동물 가운데도 엄청난 크기의 눈과 특별한 시각 능력을 지닌 경우가 있다. 이탈리아 남부 폰자 섬에 앞바다에 서식하는 바나디스 브리스틀 (Vanadis bristle)이 그 주인공이다.

바나디스는 작은 해양 무척추동물로 주로 밤에 활동하기 때문에 현지인에게도 매우 생소한 동물이다. 그럼에도 과학자들의 관심을 끈 이유는 작은 머리 양쪽으로 붙어 있는 머리보다 훨씬 큰 눈 때문이다.

코펜하겐 대학과 룬드 대학의 연구팀은 바나디스가 왜 이렇게 큰 눈을 지니고 있는지 연구했다. 사실 바나디스에게 큰 눈은 상당한 부담이다. 투명한 몸의 다른 부분과 달리 주황색의 큰 눈 때문에 천적의 눈에 쉽게 포착되기 때문이다. 설령 그게 아니더라도 눈 자체가 상당한 에너지가 들어가는 장기이기 때문에 치러야 할 대가가 만만치 않다.

연구팀은 이 거대한 눈에 실제로 잘 보이는지부터 검증했다. 눈에서 아무리 많은 정보를 보내도 뇌에서 이를 처리하지 못하면 의미가 없다. 인간의 뛰어난 시력도 좋은 뇌 덕분에 제 힘을 발휘할 수 있다. 따라서 눈에 비해 지나치게 바나디스의 작은 뇌에서 실제로 정보를 처리할 수 있는지 의문이 생길 수밖에 없다.

연구 결과 과학자들은 흥미로운 사실을 발견했다. 바나디스의 눈은 실제로 시력이 뛰어날 뿐 아니라 사실 인간이 보지 못하는 자외선 영역의 빛을 볼 수 있다. 커다란 눈의 주된 목적은 어둠 속에서도 자외선을 보기 위한 것으로 보인다.

처음에 연구팀은 이 사실에 당황하지 않을 수 없었다. 자외선 영역에서 사물을 볼 수 있는 바다 생물도 일부 있기는 하지만, 바닷물 속에서 자외선의 투과성이 좋지 않기 때문에 보통은 얕은 바다에 사는 일부 동물에서만 볼 수 있는 특징이다. 바나디스처럼 야행성인 동물은 컴컴한 한밤중에 자외선 영역에서 볼 수 있는 게 없다.

이 모순된 사실을 설명할 수 있는 가장 좋은 가설은 생물발광이다. 어두운 곳에서 살고 있는 심해 생물이나 야행성 바다 동물 가운데는 반딧불이처럼 생물발광으로 짝을 찾는 경우가 드물지 않다. 그런데 이 빛은 천적에게도 잘 보인다는 문제가 있다.

바나디스는 자외선 영역에서 생물발광을 이용해 다른 천적의 눈에 띄지 않고 조심스럽게 짝을 찾는 것으로 보인다. 한 쌍의 거대한 눈에 상당한 생물학적 비용을 지불해야 하지만, 바나디스 입장에서 안전하게 짝짓기하고 후손을 남길 수 있다면 투자 비용을 회수하고도 남는 투자다.

이런 관점에서 보면 바나디스의 눈은 공작의 깃털과 비슷한 사례라고 할 수 있다. 많은 생물들이 후손을 남길 수 있다면 지나쳐 보이더라도 물리적으로 기능한 선까지 아낌없이 투자한다. 그것이 생물의 본능인 것이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com