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동물에게는 ‘내비게이션’이 있다?

‘스마트폰 혁명’과 함께 더욱 주목받고 있는 공간정보*기술, ‘내비게이션’으로 대표되는 위치 찾기 시스템은 이제 우리 일상에서 없어서는 안 될 문화로 자리 잡았다. GPS(Global Positioning System)에서 출발하여 GIS(Geographic Information System), DGPS(Differential GPS) 등으로 활용폭을 넓혀가며 진보하고 있는 공간정보, 이는 인간만이 사용하고 있는 것이 아니다. 내비게이션이 등장하기 훨씬 이전부터 동물들은 다양한 방법을 통해 목적지를 향한 발걸음을 내딛었다. 

*'공간정보 / GPS / GIS / DGPS'에 관한 자세한 설명은  http://nstckorea.tistory.com/67 참조하세요.

개미의 내비게이션, ‘태양’

실험1. 개미가 집으로 향하는 길에 판자를 세워 햇빛을 차단했다. 그 결과 개미는 더 이상 진행하지 못하고 우왕좌왕했다. 그 판자를 치우자 개미는 다시 방향을 잡고 가던 길을 갔다.
실험2. 실험1과 같이 판자를 세운 후, 판자 맞은편에 거울을 세워 햇빛을 반사시켰다. 개미는 집과 정반대 방향으로 움직이기 시작했다.


이화여대 최재천 교수가 저술한 ‘개미제국의 발견’에 등장한 내용이다. ‘개미의 행동을 알아보기 위한 재미있는 실험’으로 소개된 이 실험을 통해 저자는 개미가 태양의 위치를 확인하면서 갈 방향을 잡는다는 사실을 알게 되었다고 한다.
뿐만 아니라 책에 따르면, 사하라 사막에 사는 개미의 일종은 방향을 바꾸며 모래 위를 빠르게 움직이다가 먹이를 발견해 입에 문 후에는 정확하게 집을 찾아간다고 한다. 방향을 바꿀 때마다 태양과의 각도를 측정해 움직인 거리를 계산해 두고, 이를 바탕으로 목적 달성 후 집 쪽을 정확히 알고 찾아간다는 것이다.

연어의 내비게이션, ‘감각’
연어는 강에서 태어나 대양을 돌아다니다가 어른이 되어 알을 낳을 때가 되면 자기가 태어난 강으로 돌아가는 것으로 유명하다. 신기한 것은 현재 위치가 어느 곳이건 관계없이 곧바로 알을 낳을 장소, 즉 태어난 곳을 향해 회유를 한다는 것이다.
아직 과학적으로 연어의 회유를 이끄는 원인이 밝혀지지는 않았지만, 과학자들은 연어가 태어난 곳으로 필요한 아무런 이정표가 없음에도 가고자 하는 장소로 갈 수 있는 것은 어떤 형태의 ‘감각지도(map sense)'를 가지고 있기 때문일 것이라고 추정하고 있다.


단, ‘위치’에 대한 연어의 뛰어난 지각력은 이해를 도울 수 있다. 해양생물학자들에 따르면, 연어는 태양의 방위와 고도에 대해 지각력이 뛰어나 하루 중 어느 때인지를 알며, 지리상의 북쪽을 찾는 방법도 알고 있다고 한다.
또한 연안에 가까워져 강어귀에 들어오면 후각의 흔적인 화학적 기억을 따라 태어난 곳으로 향하는 것으로 분석된다. 연어가 떠나온 경로상의 물에 있는 페로몬(pheromone)* 같은 물질을 인식하고 그 방향으로 항해한다는 것이다.

*페로몬 :  동물이 경고나 유인을 위해 몸 밖으로 분비하는 물질.

또 다른 주장은 오클랜드 대학교의 과학자들이 발견한 신경계에서 기인한다. 이 대학 과학자들은 연어나 송어의 눈 뒤에서 뇌로 향하는 조직을 따라 있는 신경망에 자석이 있음을 발견, 연어의 새끼가 성장해 바다로 나갈 때 화학적 호르몬 변화가 일어나 자신의 신경계에 그 시점의 위도와 경도를 기억시킨다고 해석하고 있다. 그리고 어른이 되어 알을 낳고자 할 때의 연어 뇌에는 현재의 위치와 자기가 태어난 곳의 위치가 기억되어 있다는 주장이다.

‘후각’으로 집을 찾는 바다제비


바닷가 절벽의 굴에서 사는 바다제비는 암흑 속에서도 정확하게 둥지를 찾아간다. 이는 바로 어떤 새보다도 민감한 후각 덕분이다. 프랑스 과학자들이 다른 형태의 집을 짓고 사는 9종류의 바다제비를 두고, 각 종이 어떻게 집에 찾아가는 지 알아본 실험에 따르면, 바다제비는 낮에는 눈을, 밤에는 냄새에 크게 의존한다고 한다. 즉, 자신의 둥지에서 풍기는 특유의 강한 냄새가 바다제비에게는 ‘내비게이션’인 셈이다.

참고자료 | ‘개미제국의 발견’ 최재천 저, 사이언스북스, 1999.
글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 김 병 호

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기


현대인에게 심각할 정도로 급격히 퍼져나가고 있는 병 가운데 하나, 바로 우울증이다. 보통 여자가 남자보다 우울증에 걸릴 확률이 높은데, 여자는 평생 동안 10~25%가, 남자는 평생 동안 5~12%가 적어도 한번은 우울증에 걸린다고 한다. 하지만 여성과 남성을 떠나서 계절별로 보았을 때 활동량이 다른 때와는 다소 적은 추운 겨울에 우울증이 걸리기 쉽다. 그렇다면 도대체 이런 우울증을 극복하려면 어떻게 해야 하는 걸까? 그 정도가 가벼운 지, 심각한 지에 따라서 차이가 있는데, 만약 그 증세가 심각하다면 병원에서 진료를 받고 주기적으로 약물치료를 받는 것이 가장 좋다. 하지만 계절에 따라 일시적인 현상처럼 나타나거나 또는, 증세가 보이려고 하는 단계일 때는 생활습관을 바꿔보거나 우울증에 도움을 주는 음식을 섭취하는 방법 등을 통해 우울증이 다가오지 못하도록 미리 예방하는 것이 좋다.

행복 호르몬, 세로토닌! 
우울증을 극복하는 데 도움이 되는 것은 바로 '세로토닌' 이라는 호르몬이다. 세로토닌은 마음의 안정을 가져오고, 엔도르핀의 생성을 촉진시켜주기 때문에 이른바 '행복 호르몬' 이라고도 불리는데 세로토닌을 생성하기 위해서는 단백질을 구성하는 아미노산 중 트립토판이 필요하다. 이는 체내에서 합성되지 않아 반드시 식품으로 섭취해야하기 때문에 일상생활 속에서 트립토판이 풍부한 음식을 충분히 섭취해 주면 우울증을 예방할 수 있다고 한다.

우울함을 날려버릴 해피 푸드

트립토판이 풍부한 대표적인 식품, 바나나


바나나의 경우 트립토판 뿐 아니라 면역력을 높여주는 비타민 B6가 일반 과일의 10배나 많아 겨울철 건강관리에도 도움을 준다. 특히 바나나는 생과일 그대로 즐겨도 좋지만, 음료나 토핑의 형태로도 먹을 수 있고 다른 과일과 섞어서 쉐이크 형식으로도 먹을 수 있기 때문에 더욱 즐겨 찾을 수 있는 해피 푸드다.

일상에서 편하게 즐기는 해피 푸드, 호두, 콩, 견과류
바나나 외에도 호두, 콩 또한 세로토닌 생성 촉진에 효과적인 식품이다. 견과류가 몸에 좋고 신진대사를 원활하게 해주는 음식이라는 사실은 분명하다. 특히 그 중 호두에 들어 있는 비타민 B1은 탄수화물의 대사를 원활하게 하여 우울증을 예방하는데 효과적이다. 호두에 들어있는 레시틴과 칼슘은 신경과 뇌를 강화하고 특히 노이로제나 불면증을 완화시켜 깊은 숙면에 도움을 준다. 겨울철, 살이 찌는 고칼로리의 음식으로 건강을 해치기보단 바나나나 견과류 같은 해피 푸드로 건강관리 해보는 것 어떨까?

출처:플리커(@아침꿀물 / http://www.flickr.com/photos/morish/4210255739/)


오메가3 지방산 풍부, 연어

오메가3 지방산은 뇌 세포의 활동을 활성화시키고, 도파민과 세로토닌의 수치를 높여준다. 도파민과 세로토닌은 기분을 관장하는 두 가지 신경전달물질이고 오메가3 지방산은 연어나 청어와 같은 해산물이나 아마씨 분말에 많이 함유되어 있다. 한 연구에 의하면 혈액 속에 오메가3 수치가 비교적 낮은 사람들은 가벼운 우울증 징후를 보일 가능성이 더 높다고 하니 오메가 3 지방산이 풍부한 음식을 평소에 섭취하여 우울증을 극복하도록 하자.

기분 좋아지는 달콤한 그 맛! 초콜릿

출처:플리커(@peter pearson / http://www.flickr.com/photos/peterpearson/2359015164)

초콜릿의 달콤함은 사람들을 기분 좋게 만들어 준다. 그것이 비단 ‘느낌’의 문제가 아니라는 것은 이를 뒷받침하는 과학적 연구에 기인한다. 초콜릿은 스트레스 호르몬인 ‘코티졸’의 수치를 낮추는 역할을 한다. 스트레스에 지친 사람이 2주일 동안 매일 630g의 다크 초콜릿을 챙겨 먹었더니 코티졸을 비롯한 스트레스 호르몬이 현저히 줄어들었다. 특히 초콜릿 중에서도 가장 효능이 좋은 항우울제를 얻으려면 카카오 함량이 높은 다크 초콜릿을 선택하는 것이 좋다. 하지만 초콜릿의 칼로리는 결코 무시할 수 없는 수치이기 때문에 하루 한 조각 정도만 섭취하도록 하자.

좋은 먹거리, 좋은 탄수화물
사람들은 대부분 다이어트를 시작하게 되면 탄수화물과 같은 곡기를 끊으려 한다. 하지만 탄수화물을 끊어본 사람들은 대부분 기분이 불쾌해지거나 잠을 이루지 못하는 경험을 하게 되는데, 이는 세로토닌의 분비를 촉진시키는 역할을 하는 탄수화물이 부족하여 세로토닌 분비가 줄기 때문이다. 그렇기 때문에 다이어트를 한다고 해서 탄수화물을 전혀 섭취하지 않는 것은 금물이다. 오히려 스트레스를 증가시켜 폭식을 하게 될 수도 있으니 유의하자.
트립토판, 비타민B6, 포도당, 이 세 가지 영양소에 함유된 식품을 섭취하게 되면 세로토닌 생성에 도움을 줄 수 있으므로 불면증 및 우울증을 완화할 수 있는 탄수화물은 필수적으로 챙겨먹어야 할 잇 아이템이라는 점, 명심하자!

우울증을 촉진시키는, 피해야 할 음식! 정크 푸드!

출처:플리커(@Seth W. / http://www.flickr.com/photos/sethw/2150948508)

바쁜 현대인의 생활 속에 깊이 자리 잡은 일명 정크 푸드. ‘정크푸드’ 란 ‘열량은 높으나 건강에는 좋지 않은 즉석 식품’을 말하는데, 이러한 정크 푸드를 많이 먹는 사람은 야채나 생선 위주로 제대로 된 식사를 하는 사람에 비해 우울증에 걸릴 확률이 높아진다고 한다. 정크 푸드에 관한 연구는 지금도 계속되고 있는데 어린이의 겨울철 아토피 유발, 비만으로 인한 당뇨병 발생, 심지어 뇌손상까지 일으키며 최근에는 우울증까지 유발한다는 연구결과가 나와서 이목을 집중시켰다. 정크 푸드에는 대표적으로 튀긴 감자, 햄버거, 피자, 닭튀김, 소다 음료(콜라, 사이다 등) 같은 것이 있는데, 이와 같은 정크 푸드는 해피 푸드와는 달리 대부분 기름에 튀긴 음식이나 고칼로리 음식으로, 재료 고유의 성분과 영양소를 파괴시켜 해로운 성분으로 바뀌어 몸 속으로 들어가게 된다. 이런 음식을 지속적으로 섭취하게 되면 트랜스지방과 포화지방을 현저히 많이 섭취하게 되어 우울증 증세가 심화되므로 이러한 정크푸드보다는 불포화 지방산이 든 생선이나 채소, 과일을 많이 섭취하는 것이 좋다.

몸과 정신건강에 좋은 식습관
✪ 가공음식, 정크 푸드는 줄이고 신선한 과일과 채소를 매일 섭취한다. 내 영양섭취 패턴에 항상 관심을 갖는다.
✪ 아침식사를 ‘자연음식 패턴’으로 한다. 아침식사를 하면 더 많은 양의 칼로리를 섭취하지만 식이섬유 칼슘 등 몸에 필요한 성분도 충분히 섭취하게 된다.
✪ 가공음식을 자연음식으로 점점 대체한다.
✪ 식품 라벨을 잘 살펴본다. 성분 표시가 짧을수록 가공이 덜 된 건강식품이다.
✪ 소금 섭취에 주의를 기울인다. 포장음식, 가공음식 등에 소금이 많이 들어가 있다.
✪ 가족과 함께 자주 식사한다. 특히 아이와 함께 가족이 둘러앉아 식사하는 것이 건강한 식사를 할 수 있는 방법이다
✪ 등 푸른 생선과 어패류를 많이 섭취한다.

우리는 이제부터라도 패스트푸드로 때우는 식사 습관과 멀어져야 한다. 우리가 생활하는데 있어서 음식의 영향력을 빼놓고 얘기할 수 없을 정도로 음식은 우리 생활에 많은 영향을 미친다. 먹는 음식에 따라서는 건강 상태를 예방하거나 관리할 수도 있지만 반대로 악화시킬 수도 있다. 그러니 이처럼 우리의 건강을 좌지우지 할 수 있는 것이 바로 음식이라는 것을 명심해야 한다. 그리고 또 한 가지, 하루에 30분 이상 일광욕을 즐긴다면 비타민 D가 많이 생성이 되어 우울증을 예방하는데 도움이 된다고 하니 춥다고 실내에만 있지 말고 점심을 먹은 후 가볍게 산책을 해보자.

누구에게나, 언제든 닥칠 수 있는 우울증. 이제 좋은 식습관, 푸드 테라피로 모두 함께 극뽁~ 해보는 것은 어떨까?

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 박 지 원
메인이미지 | 플리커(@hunterseakerhk /http://www.flickr.com/photos/funnyclippics/2182978013/)

 

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