바이오인

 
큰 뇌가 똑똑한 육식동물을 만드는가?
보다 큰 두뇌 크기를 가진 종이 보다 지적임을 확인

【그림 설명】 큰귀여우가 지능을 시험하기 위한 실험 동안 수수께끼 상자를 열려고 노력하는 중
제공 : Sarah Benson-Amram, Greg Stricker, and Kay Holekamp

□ 연구개요

  ㅇ 흰긴수염고래와 하마는 상대적으로 작은 두뇌를 가진 반면에 왜 돌고래는 그들의 몸 크기에 비해서 상대적으로 큰 두뇌를 진화시켰는가? 

  ㅇ 지금까지 두뇌의 크기와 지능에 관하여 많은 추측들이 있어왔으나 美 국립과학원 회보에 게재된 새 논문은 몸 크기에 비해서 상대적으로 큰 두뇌를 가진 종들이 보다 지능이 높음을 확인

  ㅇ 미시건 주립 대학(MSU)의 통합생물학자이며 동 논문의 책임저자인 Kay Holekamp는 이번 연구는 포유류 육식동물을 시험집단으로 이용한 두뇌 크기와 문제 해결 능력 간의 관계에 대한 새롭고 엄밀한 실험을 보여준다고 언급

    - 이번 결과들은 보다 큰 두뇌를 가진다는 것이 동물이 전에 접해 보지 못한 문제를 해결하는 능력을 정말 향상시킴을 보여준다고 강조

□ 두뇌 크기와 인지 능력

  ㅇ 두뇌 크기는 종종 인지 능력의 대리로 사용되었지만 두뇌 크기가 동물의 인지 능력을 예언할 수 있는지 여부는 주로 실험적 증거가 없었기 때문에 자주 의문시 되어 왔다고 Holekamp는 언급

  ㅇ 이러한 과학적인 데이터의 부재를 해결하고자 와이오밍 대학교의 과학자이자 이 논문의 제1저자인 Sarah Benson-Amram과 동료들은 미국 내 9개 동물원에서 39개 포유류 육식동물 종 140마리에게 새로운 문제 해결 임무를 부여

    - 이번 연구에서는 북극 곰, 북국여우, 호랑이, 수달, 늑대, 점박이 하이에나와 빈투롱, 눈표범 그리고 울버린 같은 좀 드물고 이색적인 종들을 대상으로 포함

  ㅇ 각 동물들에게 빗장으로 잠겨진 금속 상자로부터 음식물을 꺼내도록 30분이 주어짐

    - 상자는 동물의 크기에 비례하여 마련

    - 각 시험대상 동물이 선호하는 음식을 미끼로 사용

      예시) 레서 판다는 대나무, 눈표범은 스테이크 등

□ 큰 두뇌, 높은 지능?

  ㅇ 생물학적 기반구조 및 통합적 생물 시스템 부문과 함께 연구비를 지원한 미 연구재단 환경생물학 부문 프로그램 책임자인 George Gilchrist는 보다 큰 두뇌가 높은 지능을 의미하는가를 질문하면서

    - 이것은 뇌 진화를 연구하는 이들에게 핵심적인 질문이라고 언급

  ㅇ 이 질문을 다루기 위해 연구자들은 여러 종에게 주어질 수 있고 상대적으로 큰 두뇌 크기와 문제 해결 능력 간의 강한 상관관계를 발견할 수 있는 영리한 수수께끼를 고안하였다고 Gilchrist는 언급

  ㅇ 전반적으로 동물들의 35%가 문제를 성공적으로 해결

    - 곰은 거의 70%의 성공률을 보였고 미어캣과 몽구스는 한 마리도 문제를 풀지 못해서 성공률이 가장 저조

  ㅇ Benson-Amram은 이 연구는 육식동물에서 문제 해결에 대한 드문 시각을 제공하였으며 결과는 두뇌의 크기가 동물의 문제 해결 능력을 반영한다는 주장에 대한 중요한 지지뿐만 아니라 어떤 종에서는 왜 큰 두뇌가 진화되었는지에 대한 우리의 이해를 증진시켜 준다고 언급

□ 대규모 집단 생활은 문제 해결 능력의 요소에 미해당

  ㅇ 이번 연구는 또한 손재주나 대규모 사회 집단 생활이 문제 해결 성공을 향상시키지 못하였음을 규명

  ㅇ 영장류 연구들에서 많은 지지를 얻어 온 가설은 사회적 영역의 도전들을 다루기 위해서 더 큰 두뇌가 진화되었다고 제안한 사회 두뇌 가설이라고 행동 진화 연구를 위한 미 연구재단 BEACON 센터 소속의 Holekamp는 언급

    - 이 가설은 지능이 동물로 하여금 그들의 사회적 집단에서 기대하고 반응하고 아마도 다른 개체의 행동을 심지어 조작할 수 있도록 진화되었다는 것을 사실로 상정한다고 Holekamp는 설명

  ㅇ 만약 사회 두뇌 가설이 비 사회적 문제 해결에서의 성공을 가정할 수 있다면 우리는 보다 큰 사회 집단에서 살고 있는 종이 보다 지능이 높을 것으로 기대할 수 있을 것이라고 Holekamp는 언급

  ㅇ 그러나 이번 연구에서 이러한 가정을 지지하는 결과를 발견할 수 없었다고 강조

□ 연구진 및 과제정보

  ㅇ 문의 및 연락처

    - Cheryl Dybas, NSF (703) 292-7734 cdybas@nsf.gov

    - Layne Cameron, MSU (517) 353-8819 layne.cameron@cabs.msu.edu

  ㅇ 연구진 명단

    - Erik Goodman

    - Kay Holekamp

    - Charles Ofria

    - Richard Lenski

    - Robert Pennock

  ㅇ 소속기관 : Michigan State University

  ㅇ 관련 연구비

    - #0939454 BEACON: An NSF Center for the Study of Evolution in Action

  ㅇ 전체 연구비 규모 : $27,866,179

* 출처 : NSF 보도자료(2016년 1월 28일)
        (http://www.nsf.gov/discoveries/disc_summ.jsp?cntn_id=137377&WT.mc_id=USNSF_51&WT.mc_ev=click)

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