이것은 똥입니다.
제가 오늘 하고자 하는 것은 똥에 대한 저의 열정을
여러분과 나누는 것입니다.
꽤 어려운 일일 수도 있겠지만요.
하지만 여러분들이 더 관심을 가지실 수 있다고 생각하는 것은
바로 이 작은 동물들이 똥을 다루는 방식입니다.
자, 여기 이 동물은 쌀의 낟알만한
뇌를 갖고 있습니다. 하지만 저와 여러분이
쉽사리 생각해내기 어려운 일들을 합니다.
그리고 이런 것들은 기본적으로 모두 그들의 식량 자원인
똥을 다루기 위해 발달시켜 온 것입니다.
그래서 여기서 중요한 것은 이 이야기를 어디서 시작하느냐 입니다.
뒤에서 시작하는 것이 적절하겠네요.
왜냐하면 이것은 다른 동물들에게서 나오는
배설물인데, 그럼에도 불구하고 영양분을 함유하고 있으며
쇠똥구리가 살아갈 수 있을 만큼의
충분한 양분이 있습니다.
쇠똥구리는 똥을 먹습니다. 그리고 그들의 애벌레들 또한
똥을 먹습니다.
그들은 온전히 공 모양의 똥에서 자라납니다.
남아공에는 대략 800종의 쇠똥구리가 있으며,
아프리카에는 2,000종의 쇠똥구리가 있고
전세계적으로는 6,000종 정도의 쇠똥구리가 있습니다.
따라서, 쇠똥구리에 의하면 똥은 꽤 괜찮은 존재입니다.
여러분들이 손톱으로 똥을 파고 들어가
그 내부에 무엇이 있는지 찾아낼 준비가 되어있지 않은 한, 쇠똥구리 종의
90 퍼센트는 발견하지 못할 것입니다.
왜냐하면 그들은 정확히 똥의 내부까지 파고들어,
바닥까지 갔다가,
지면과 똥 사이를 다시 왕복하고
지하에 그들의 보금자리를 만들기 때문입니다.
여기서 질문은, 쇠똥구리들이 어떻게 이 재료들을 다루냐는 것입니다.
대부분의 쇠똥구리들은 사실 똥을 종류 별로 몇개의 보따리로 분류합니다.
그들 중 10 퍼센트는 공을 만들고
이 공을 재료의 원래 자리로부터 멀리 굴려버립니다.
그러고는 먼 곳에 잘 묻는데,
그들은 공을 굴릴 수 있는
매우 특별한 행동을 합니다.
여기 보이는 것은 아름다운 공 모양의 똥을 자랑스러워하는 주인입니다.
여러분들은 이것이 수컷임을 알 수 있습니다.
왜냐하면 이것의 다리 뒷쪽에 털이 있기 때문이죠.
그리고 이 쇠똥구리는 자신이 올라 앉아있는 공에 대해 굉장히 만족하고 있습니다.
하지만 곧 포악한 탈취범에게
빼앗기는 희생자가 되죠. (웃음)
이것은 똥이 매우 귀중한 자원이라는 것을
명백하게 보여주고 있습니다.
그래서 이 귀중한 자원들은 보살핌을 받아야 하고
특정한 방법으로 보호받아야 합니다. 그리고 우리는
이것이 그들이 똥을 굴리는 이유라고 생각합니다.
왜냐하면 똥을 사수하기 위한
경쟁을 포함하기 때문이죠.
그래서 사실 이 똥덩어리는, 음, 사실 이 사진을 찍기
15분 전에는 그저 똥 덩어리였습니다.
우리는 이것이 쇠똥구리가 똥 덩어리를 굴리는 일에
굉장히 잘 적응하게 하는
치열한 경쟁으로 생각합니다.
여러분이 여기서 상상하셔야 할 것은
아프리카 초원을 가로지르고 있는 이 동물입니다.
머리는 아래에 있고, 거꾸로 걷고 있죠.
이 방법은 음식을 어딘가로 옮기는데 있어서 가장 괴상한 방법입니다.
그리고 동시에 이 동물은 열과도 싸워야 합니다.
이곳은 아프리카입니다, 덥죠.
그래서 제가 여러분들과 지금 공유하고 싶은 것은
쇠똥구리가 이러한 문제들에 어떻게 대처하는 지에 대해
저와 저의 동료들이 조사해 온
몇몇 실험들입니다.
자, 이 쇠똥구리를 보세요.
두 가지에 주목하셔야 합니다.
첫 번째는 저희가 이것의 진로에 놓은
장애물을 어떻게 다루는지 입니다. 보시면 약간 춤을 추죠.
그리고는 처음 가고 있던 그 방향 그대로
계속 옮깁니다.
춤을 좀 추고, 다시 그 방향으로 가죠.
자, 이 동물은 자신이 어디로 가는지
어디로 가고 싶은지 정확하게 알고 있습니다.
그것은 매우 매우 중요한 일이죠.
왜냐하면 여러분이 똥 무더기에 있다고 생각하시고
아주 큰 이 공을 다른 모두에게서 멀어지게 하고 싶다면
가장 빠른 방법은 직진하는 것이기 때문입니다.
우리는 이 동물이 대처해야 할 더 많은 상황을 주었습니다.
우리가 한 것은 바로 이 동물의 발 밑에 있는 세계를
돌려버리는 것이었습니다. 자, 반응을 보세요.
이 동물은 사실 발 밑에 있던 세계 자체가
돌았습니다. 90도 회전한 것이죠.
하지만 움찔하지 않아요. 자신이 어디로 가고 싶은지 알고
다시 그 방향으로 출발합니다.
그래서 우리의 다음 질문은 이런 것이였습니다.
그들은 어떻게 이렇게 할 수 있는가?
그들이 무엇을 하고 있는건가? 그리고 우리에게 단서가 주어졌습니다.
그것은 바로 이들이 항상 공 위로 타고 올라가서
이들 주변의 세상을 한 번 바라본다는 것입니다.
공에 올라타서
그들이 보는 것이 무엇이라고 생각하세요?
이 동물의 움직임을 조절하는
명백한 단서는 무엇일까요? 가장 명백한 단서는
하늘을 보는 것입니다. 그래서 우리는
하늘에서 그들이 보고자 하는 것이 무엇일까? 하고 생각했습니다.
그들이 하늘에서 가장 잘 볼 수 있는 것은 태양입니다.
그래서 고전적인 실험을 하나 했죠.
우리가 실험한 것은 태양을 움직이는 것이었습니다.
지금 우리가 할 것은 판대기로 태양을 가려 그늘을 만들고
거울을 이용하여 태양을 완전히 다른 방향으로
움직여버리는 것입니다.
쇠똥구리가 어떻게 하는지 보세요.
약간의 춤사위를 두번 추고,
자신이 처음 왔던 그 방향으로
다시 갑니다.
이제 어떻게 됩니까? 자, 이들은 확실히 태양을 바라봅니다.
그들에게 태양은 하늘에 있는 굉장히 중요한 단서이죠.
그러나 문제는 태양은 항상 볼 수 있는 것이 아니라는 것입니다.
왜냐하면 일몰 후에는 지평선 너머로 사라져 버리기 때문이죠.
여기 이 하늘에서 무엇이 일어나고 있냐하면
굉장히 큰 패턴의 편광 빛이 존재한다는 것입니다.
우리는 그것을 볼 수 없죠. 우리의 눈이 설계된 방식으로는요.
하지만 태양은 이 쪽 지평선에 있습니다.
그리고 우리는 태양이 지평선에 있을 때,
이 쪽에 있다고 가정하면,
남북 방향으로 하늘을 가로지르는 편광 빛으로 이루어진
아주 큰 경로가 있다는 것을 알 수 있습니다. 우리는 볼 수 없지만
쇠똥구리는 볼 수 있죠.
이것을 어떻게 시험하냐고요? 간단합니다.
아주 큰 편광 필터를 가져다가,
쇠똥구리를 그 밑에 휙 집어 넣습니다 필터는 편광된 빛의 패턴과
직각으로 되어있죠.
쇠똥구리는 필터에서 밑으로 빠져 나오고,
우회전을 합니다.
왜냐하면 이것이 원래 있던 하늘 밑으로
돌아왔기 때문에
자신이 가고 있던
그 방향으로 다시 출발합니다.
그래서 쇠똥구리는 확실히 편광 빛을 볼 수 있습니다.
좋습니다. 우리가 이제까지 알게 된 것은
쇠똥구리들이 무엇을 하는가? 공을 굴리죠.
어떻게 하죠? 음, 직선 방향으로 굴리죠.
어떻게 같은 방향으로 유지할까요?
그들은 천체의 신호들을 바라봅니다.
우리는 볼 수 없는 것들이죠.
하지만 어떻게 그런 천상의 단서들을 알 수 있을까요?
그것이 다음으로 우리의 관심을 끌었습니다.
그것은 사소하고 작은 행동이었습니다. 춤이죠.
우리는 춤을 중요하게 생각했습니다. 왜냐하면, 보세요.
그들은 때때로 멈춰섰다가,
그들이 가고자 하는 방향으로 갑니다.
그렇다면 그들이 이 춤을 출 때 어떤 일을 하는걸까요?
그들이 방향을 다시 조정하기 전에 얼마나 멀리 그들을 밀어낼 수 있을까요?
그래서 여기 이 실험에서 우리는 쇠똥구리를 강제로
이 특정한 경로로 가게 했습니다. 여러분도 보이시겠지만,
이것은 딱히 이 특정한 경로로 강제로 가게된 건 아니지만요.
그리고 우리는 조금씩 쇠똥구리를 180도 회전시켰습니다.
자신이 가고자 했던 처음 그 방향으로부터
정확히 반대인 방향이 될 때까지 말이죠.
자 이제 반응을 지켜봅시다.
여기서 이 녀석은 90도로 방향이 회전되고 있죠.
그리고 이제 -- 여기서 멈추게 되면
180도 다른 방향에 서게 됩니다.
이제 어떻게 하는지 보세요.
춤을 좀 추고, 돌아서,
다시 방향을 이 쪽으로 돌립니다. 정확히 자신이 향하는 방향을 알고 있는거에요.
이 녀석은 정확히 어떤 문제가 있는지 알고,
어떻게 대처해야 하는지도 알고 있어요.
이 춤은 결국 그들을 원래 위치로 되돌려 주는
하나의 이행 과정으로 볼 수 있습니다.
이것이 그 춤의 의미입니다. 하지만 여러 해 동안
따뜻한 날 아프리카 수풀에 앉아 쇠똥구리들을 관찰하다보니,
우리는 또 다른 행동이 존재하는 것을 알게 되었습니다.
춤이라는 행동과 관련해서요.
가끔 그들은 공 꼭대기에 올라가서
자신들의 얼굴을 닦아냅니다.
어떻게 하는지 다시 보시죠.
그리고 우리는 생각했습니다. 여기서는 어떤 일들이 일어나는가?
확실히 땅은 매우 뜨겁습니다. 땅이 뜨거우면
그들은 더 자주 춤을 추고, 이 특정한 춤을 출 때
그들은 자신의 얼굴 밑부분을 닦아냅니다.
우리는 이것이 체온 조절을 위한 행동이라고 생각했습니다.
우리는 이 녀석들이 하는 그 행동이
뜨거운 토양에서 벗어나는 동시에 얼굴에 침을 뱉어
머리를 식히려는 것이라고 생각했습니다.
그래서 우리가 한 일은 몇 개의 모래사장을 만드는 것이었습니다.
하나는 뜨겁고, 하나는 차가웠죠.
우리는 여기에 그늘을 만들었고 나머지 하나는 뜨겁게 두었습니다.
다음으로 우리가 한 것은 열 카메라로 그들을 촬영했습니다.
지금 여러분들이 보시는 것은 이 시스템의
열 영상의 모습인데. 보시면 똥에서 등장하는 것이
시원한 똥 덩어리라는 것을 알 수 있죠.
그래서 사실, 여기 이 곳의 온도를 보시면,
똥은 시원합니다. (웃음)
여기서 우리가 관심을 갖는 건 오직 각각의 땅에 가까이 있는
쇠똥구리의 온도를 비교하는 것 뿐입니다.
이쪽의 땅의 온도는 약 섭씨 50℃입니다.
쇠똥구리와 공은 아마도
약 섭씨 30℃에서 35℃ 정도 되니까
이것은 큰 아이스크림 공이라고 할 수 있습니다.
쇠똥구리가 더운 초원을 가로질러 옮기려고 하는 것이죠.
쇠똥구리는 올라가지도, 춤을 추지도 않습니다. 왜냐하면
상대적으로 쇠똥구리의 체온이 낮기 때문입니다.
여러분과 저 정도 될 겁니다.
여기서 관심을 끈 것은 이들의 뇌가 꽤 시원하다는 것입니다.
반면에 더운 환경과 대조한다면,
여기 토양의 온도를 보세요.
약 55℃에서 60℃사이 입니다.
쇠똥구리가 얼마나 자주 춤을 추는지 보세요.
이들의 앞다리를 보세요. 굉장히 뜨겁습니다.
이 공이 약간의 열을 피할 그늘을 만들어주고
쇠똥구리는 공에 올라타서
얼굴을 닦고, 항상 자신을 시원하게 하려고 노력하는 것이라고
우리는 생각했습니다. 그리고 그들이 걸어가고 있는 뜨거운 토양을 피하려는 것이죠.
그래서 우리가 한 것은 이 작은 부츠를 신게 하는 것이었습니다.
왜냐하면 그들의 다리가
땅의 온도를 감지하는 데 관련이 있는지 알아보려고 했거든요.
여기를 보시면, 부츠를 신었을 때는
공에 덜 올라간다는 것을 알 수 있습니다.
그래서 우리는 이것을 시원한 부츠라고 묘사했습니다.
우리가 이 부츠를 만들기 위해 사용한 것은 치과 재료 성분의 화합물이었습니다.
우리는 똥 덩어리 식혀 봤습니다. 그래서 우리는
이 공을 냉장고에 넣었다가, 꺼내서 시원한 공을 주었습니다.
그러자 공이 뜨거울 때보다
훨씬 공에 덜 올라갔습니다.
이것은 'stilting(스틸팅)'이라는 행위입니다. 이것은 우리가
해변을 가로질러 갈 때 하는 것과 같은, 온도와 관련된 행동입니다.
우리가 남의 수건을 밟고서는,
"죄송합니다, 방금 그 쪽 수건을 밟아버렸네요."--
그러고는 다시 다른 사람 수건으로 총총거리면서 갑니다.
이렇게 해서 자신의 발이 뜨겁지 않도록 하죠.
이것이 여기 쇠똥구리들이 하는 행위와 정확히 일치합니다.
하지만, 여러분과 나누고 싶은 이야기가 하나 더 있습니다.
이 특별한 종에 대한 것인데요.
"파키소마(Pachysoma)"라고 불리는 속으로 분류됩니다.
이 속에는 13가지 종이 있는데, 그들은
여러분들이 흥미를 가질 만한 특별한 행위를 합니다.
이것이 쇠똥구리입니다. 무엇을 하는지 보세요.
차이를 아시겠습니까?
이들은 보통 이렇게 느리게 가지 않아요. 느린 영상으로 되어있습니다.
하지만 이 녀석은 앞으로 걷고 있습니다.
사실 건조한 똥 덩어리를 갖고 가고 있습니다.
이 녀석은 같은 속에 들어가는 다른 종이지만
먹이를 구하는 행위에서는 정확히 일치합니다.
여기 하나 더 흥미로운 면이 있습니다.
이 쇠똥구리의 이런 행위는 굉장히 매력적인데,
그것은 이 쇠똥구리들은 먹이를 구하고 보금자리를 만들어둔다는 것입니다.
여기 이 녀석이 무엇을 하는지 보시면,
보금자리를 만들고 있습니다.
그런데 이 녀석은 처음 집터가 싫었는지,
두번째 위치로 갑니다.
약 50분이 경과하자, 보금자리는 완성되었습니다.
그리고는 다시 먹이를 구하러
건조한 똥 덩어리 더미를 만들어 식량을 비축합니다.
제가 여기서 여러분들이 알아차리셨으면 하는 것은 출발하는 방향의 길과
돌아오는 길인데, 이 둘을 대조해 보세요.
그러면 대체로 돌아오는 길이
출발한 길보다 훨씬 정확하다는 것을 알 수 있을 것입니다.
출발하는 길에서, 이 쇠똥구리는 항상
새로운 똥 덩어리가 있는지 신경을 씁니다.
돌아오는 길에서는, 자신의 집이 어디인지 알고,
곧바로 집으로 가고 싶어합니다.
여기서 중요한 것은 이것이 한 쪽 방향으로만 이루어진 여정이 아니라는 점입니다.
대부분의 쇠똥구리들이 그렇듯이 말이죠. 이 여행은
식량이 있는 위치와 보금자리의 위치 사이를 계속 왕복하는 것입니다.
그리고, 여러분들은 지금 또 다른
남아공의 범죄 현장을 보고 계십니다. (웃음)
쇠똥구리의 이웃이 똥덩어리 하나 훔치죠.
여기 우리가 보는 것을
우리는 'path integration(길의 통합)'이라는 행동입니다.
여기서 어떤 일이 일어나는가하면, 쇠똥구리는
집이 있는데 여기서 굴곡있게 나아갑니다.
먹이를 찾으러 가는 거죠. 먹이를 찾으면
바로 다시 집으로 향합니다. 이 녀석은 자신의 집이 어딘지 정확히 압니다.
이렇게 행동하는 것에는 두 가지 방법이 있을 수 있는데,
우리는 이것을 이 녀석이 먹이를 찾는 지점에 있을 때
새로운 방향에 재배치하는 것으로 테스트 해 볼 수 있습니다.
만약 이 쇠똥구리가 지형 표식를 이용하는 것이라면 집을 찾을 것입니다.
'path integration(길의 통합)'이라고 불리는 것을 이용한다면,
이 쇠똥구리는 집을 찾을 수 없을 것입니다. 다른 지점에 도달하겠죠.
여기서 'path integration(길의 통합)'을 이용하고 있다면
이 쇠똥구리는 자신의 걸음 수를 세거나, 이 방향에서의 거리를 재고 있을 것입니다.
이 쇠똥구리는 자신의 집으로 향하는 방향을 알고 있고 저 방향으로 가야한다는 것도 알고 있습니다.
만약 쇠똥구리를 다른 곳에 놓으면, 다른 곳에 도착하게 됩니다.
자 그럼 이 쇠똥구리로 비슷한 실험을 했을 때
무슨 일이 일어나는지 봅시다.
자 여기 교활한 실험 진행자가 있습니다.
이 사람이 이 쇠똥구리를 옮겨 놓고요,
우리는 이제 무슨 일이 일어나는지 봐야겠죠.
굴이 있습니다. 여기에 먹이가 있던 곳이었죠.
먹이를 찾던 곳에서 이제 새로운 지점으로 옮겨졌습니다.
만약에 지형 표식를 사용하고 있다면,
이 쇠똥구리는 이 굴을 찾을 수 있어야겠죠.
왜냐하면 주변에 지형 표식을 발견할 수 있을테니까요.
만약에 이것이 'path integration(길의 통합)'을 이용한다면,
여기 이쪽의 잘못된 지점에 도달해야겠죠.
자 우리가 이 실험의 처음부터 끝까지
이 쇠똥구리에게 시켰을 때 무슨 일이 생기는지 봅시다.
자 저기에 이 녀석이 있네요.
막 집으로 향하려고 하는데, 무슨 일이 일어나는지 보세요.
안 됐네요.
단서가 없습니다.
이 녀석은 먹이에서 멀어진 상태에서 오른쪽 방향으로 자신의 집을 찾으려고 합니다.
하지만 완전히 길을 잃었습니다.
따라서 이제 우리는 동물들이 자신들이 가야할 방향을 찾기 위해
'path integration(길의 통합)'을 이용한다는 것을 알았습니다. 그리고 냉담한 실험자는
머리를 왼쪽으로 돌려놓고 가버립니다. (웃음)
우리가 여기 나침반을 이용하는 동물 그룹들에서
찾고자 하는 것은, 그들은 자신의 길을 찾기 위해
태양을 나침반으로 사용합니다.
또한 저 거리를 재기 위해 사용하는
어떠한 시스템이 있는데
우리는 이 종들이 사실 발자국을 세고 있다는 것을 압니다.
이것이 이들이 주행 기록계,
발자국을 세는 프로그램을 사용하는 이유입니다. 집으로 돌아가는 길을 찾기 위해서죠.
우리는 아직 쇠똥구리가 무엇을 사용하는 지는 모릅니다.
그래서 우리가 좁쌀만한 뇌를 가진
이 동물들에게서 무엇을 배웠을까요?
음, 우리는 이들이 천체의 신호를 단서 삼아
공을 한 방향으로 굴린다는 것을 알았습니다.
우리는 이 춤추는 행동이 방향을 잡기 위한 행동이면서
체온 유지를 위한 행동이라는 것을 알았고,
또한 이들이 'path integration(길의 통합)'이라는 방법으로
집을 찾는다는 것도 알았습니다.
이 작은 동물이 아주 더러운 물질을 다루는 것을 통해
우리는 사실 엄청나게 많은 사실들을 배우게 되었습니다.
우리는 거의 할 수 없는 행동들을 말이죠.
감사합니다. (박수)