동물행동이 일어나는 구조 2

* 행동의 발달과 학습

 

캘리포니아공과대학의 연구그룹에 의해 실시된 작은 새의 지저귐에 대한 흥미로운 연구가 있다.

'태생이냐 환경이냐'라는 말이 자주 사용되는데 이 그룹에 의한 발견은 2가지 모두 행동발달에 매우 중요한 영향을 준다는 것을 명쾌히 제시한 것으로 유명하다.

이것은 울참새라는 새의 지저귐이 같은 캘리포니아 주 안에서도 서식하는 장소에 따라 약간씩 다르다.

즉, 방언이 있다는 현상을 들어 그 구조를 조사한 것이다.

이 새의 경우, 병아리가 알에서 부화한 직후의 한정된 시기에 주위에서 지저귀고 있는 부모들의 노래를 우선 주형으로써 뇌에 기억한다. 병아리는 태어나서 곧바로 노래를 할 순 없지만 성장하여 노래하기 위한 기관이 발달하면 곧 지저귀기 시작한다. 이때 나오는 방언, 즉 지저귐의 패턴은 사실 '어릴 때 주형으로서 기억된 기억에 비추어보면서 자신의 울음소리를 그것에 근접시키도록 노래를 완성시키는 것으로, 그 시기에 우연히 주위에서 울고 있는 다른 새의 소리가 견본이 되는 것은 아니다.'라는 것이 오랜 세월의 연구를 통해 밝혀졌다.

즉, 새의 지저귐은 본능적으로 처음부터 내재되어 있는 것이 아니라, 어느 시기에 기억이 형성되고 한참 뒤에 필요해졌을 때 그 기억을 불러내 이것을 견본으로 연습을 반복함에 따라 각 토지의 방언이라 할 수 있는 독특한 지저귐이 탄생하는 것이다. 이와 같은 현상을 '개체발생에서의 행동의 가소성'이라고 한다.

반면, 포유류를 보면 말이나 소의 새끼는 태어난 그날에 어미를 따라 초원을 이동할 수 있는 것에서 알 수 있듯이 운동계나 감각계가 거의 완성된 상태로 탄생하는 조성성 동물이지만 , 개나 고양이와 같이 매우 미숙한 상태로 태어나 눈을 뜨고 귀가 들릴 때까지 며칠이나 걸리는 만성성 동물도 있다. 

어느 쪽도 포유 하기까지는 어미의 존재가 반드시 필요하지만 개나 고양이의 새끼는 어미에 대한 의존도가 더 높으며 맨 처음  1~2주는 그야말로 하나에서 열까지 어미의 보살핌을 받지 않으면 살아갈 수 없다. 그 후에도 그들은 복잡한 사냥 법을 포함하여 독립을 위해 필요한 많은 것들을 부모로부터 배우기 때문에 행동패턴의 형성에 대한 학습요소도 상대적으로 커진다. 이와 같이 동물 종에 따라서도 행동발달의 학습의 중요성은 다른 것이다.

위에서 새를 예로 들어 행동발달에 유전과 환경의 양쪽이 영향을 미친다는 것을 설명했는데 포유류도 마찬가지라는 것을 제시한 연구가 있다. 이것은 고양이에 대해 실시된 것으로 사람을 잘 따르는 수컷고양이를 아빠로 가진 새끼들은 그렇지 않은 새끼들에 비해, 성장했을 때 사람을 잘 따르는 고양이로 성장할 가능성이 높으며, 그렇게 되기 위해서는 사회화기라 불리는 시기에 충분히 인간과 접해둘 필요가 있다,라는 것을 제시한 연구이다.

이러한 연구에서 확인된 것은 흔히 말하는 '태생이냐 환경이냐'보다도 실제로는 '태생도 환경도'이며 유전적인 요인은 환경조건이 정돈됐을 때 비로소 표현형으로서 행동에 나타난다는 것이다.

 

학습에는 다양한 종류가 있다는 것이 알려져 있으며 그중에는 소위 '고전적 조건화'나 '조작적 조건화', 그리고 다른 동물의 행동을 흉내 내는 '모방'경험과 지식을 이용하여 시행착오 없이 갑자기 행동하는 '동찰학습'이라는 것도 포함된다.

'임프린팅(imprinting)'이라는 현상은 거위나 기러기등의 조성성 조류에서 특히 유명한데 태어난 지 얼마 되지 않은 시기에 최초로 본 움직이는 것을 부모로 인식하여 따르거나 그것이 장래의 배우자선택을 좌우하는 등 장기에 걸쳐 행동에 영향을 미치는 것이다. 이 임프린팅이 일어나는 시기를 과거에는 '임계기'라고 불렀으나 현재는 '사회화기' 또는 '감수기'라고 부른다. 

 

*행동의 진화와 유전

 

동물은 종에 따라 각각의 특유한 다양한 행동양식을 보인다. 이러한 다양성은 행동진화에 따라 만들어진 것인데 사실 행동학발전의 초기 큰 영향을 가져온 고전적 개념의 하나로 '행동도 자연도태의 대상이 될 수 있다'라는 개념이다. 이것은 동물의 모습, 크기와 같은 외면적인 특징이 종에 따라 다른 것과 마찬가지로 행동양식도 동물 종에 따라 다른데, 두 경우 모두 동일한 원리에 의해 환경에의 적응과 진화가 일어난 결과로써 오늘날에 보이는 다양한 종의 차이가 만들어졌다는 개념이다. 이것은 다윈이 제창한 '자연선택설'에서 보면 이해하기 쉬울 것이다. 이 설은 5가지 원리로 성립된다.

(1) 동종의 생물이라도 모두가 같은 것은 아니다. 개체 간에는 변이, 즉 개체차가 존재한다.

(2) 모자의 모습이 비슷한 것처럼 어떤 종의 변이는 유전된다.

(3) 생존과 번식에는 다양한 경쟁이 존재한다. 즉, 한정된 먹이와 둥지 또는 배우자 등을 둘러싸고 개체 간에 경쟁이 일어나기 때문에 태어난 모든 새끼들이 성장할 때까지 자라서 자손을 남길 수 있는 것은 아니다.

(4) 생존 또는 번식에서 우수한 능력을 가진 개체는 타자와의 경쟁에서 이겨 자손을 남길 수 있는 기회가 커진다. 그 결과, 다음 세대에서는 그 능력 또는 형질에 관한 집단 내의 유전자변이의 상대적 빈도가 높아지게 된다.

(5) 이처럼 생물집단이 세대를 거듭해 가는 동안 그 집단전체로서 보면 그 시대의 환경에 보다 잘 적응할 수 있는 유전자를 가진 개체가 다수를 차지하는 집단으로 서서히 변화해 간다.

 

이상의 원칙은 그대로 행동진화에도 적용될 수 있다. 따라서 어떤 동물이 보이는 아무렇지 않은 행동 속에도 놓인 환경에 보다 잘 적응할 수 있도록 오랜 세월 동안 진화해 온 행동이 많이 포함되어 있을 것이고 그 의미에 대해 깊이 생각해 보는 것이 중요하다.