크레는 흑백 사진에도 똑같이 반응할까? 게코 3종의 색각을 실험한 논문

사육장을 꾸밀 때 화려한 색의 장식품을 넣어주면 크레가 더 관심을 보일까요? 이 논문의 답부터 말씀드릴게요. 컬러 사진과 흑백 사진에 대한 반응 차이는 검출되지 않았어요(P = 0.410). 유의한 차이를 잡아내지 못했다는 뜻이지 색이 아무 영향도 주지 않는다고 입증된 건 아니지만, 적어도 색상과 이미지 종류를 견줘 보면, 반응 여부와의 관련이 검출된 건 색이 아니라 이미지의 내용이었어요. 낯익은 같은 종 게코 사진보다 낯선 자동차 사진에 더 자주 반응했거든요. 그리고 반응이 나온 시행만 놓고 보면, 주행성인 골드더스트데이게코가 야행성인 두 종보다 이미지를 보고 만지는 데 훨씬 오래 썼어요. 미국 사우스앨라배마대·조지메이슨대·링컨대 등 국제 공동 연구팀(Katlein, Ray, Wilkinson, Claude, Kiskowski, Wang, Glaberman, Chiari)이 크레(Correlophus ciliatus)와 레오파드게코(Eublepharis macularius), 골드더스트데이게코(Phelsuma laticauda) 세 종에게 컬러 사진과 흑백 사진을 보여주고 반응을 비교한 논문이에요. 학술지 Journal of Zoology 317권 2호(2022년)에 실렸고, 온라인에는 2022년 4월 18일 먼저 공개됐어요.

저희 블로그에서 예전에 크레와 레오파드게코가 낯선 물건에 어떻게 반응하는지, 그리고 그때 스트레스 호르몬이 어떻게 달라지는지 다룬 논문을 소개한 적이 있는데요(스페인 연구팀, 실물 장난감을 사육장에 넣는 실험이었어요), 이번 논문은 비슷한 질문을 조금 다른 각도에서 파고들어요. “물건 자체”가 아니라 “색깔이라는 시각 정보 하나”만 떼어내서, 그게 반응에 영향을 주는지를 실험한 거예요.

게코는 사실 색을 볼 수 있는 동물이에요

전문적으로 설명하면, 게코의 눈은 원추세포(cone, 밝은 곳에서 색을 구별하는 광수용체)에서 유래한 광수용체로 이뤄져 있어요. 논문은 이 점을 “모든 게코는 주행성 도마뱀에서 진화했고, 원추세포에서 유래한 광수용체로 이뤄진 눈을 유지한 채 낮은 조도에서도 그것을 색각에 쓴다”고 정리해요. 방향이 헷갈리기 쉬운 대목인데, 게코의 원추세포가 막대세포(rod, 어두운 곳에서 명암을 담당하는 광수용체)로부터 진화한 게 아니에요. 반대로, 야행성 게코에서 어두운 빛에 맞게 바뀐 광수용체 쪽이 막대세포에서 온 게 아니라 원추세포 계통에서 변형된 것으로 봐요. 쉽게 말하면, 낮에 쓰던 “색을 보는 눈”을 그대로 들고 밤으로 넘어가서 어두운 빛에 맞게 고쳐 쓴 셈이에요.

게코는 초록·파랑·보라(자외선 근처) 파장에 각각 민감한 세 종류의 광수용체를 가진 삼색형(trichromatic) 색각 동물로 알려져 있어요. 다만 이 서술의 근거가 된 연구들은 도마뱀붙이(Gekko gekko)처럼 특정 종을 조사한 것이고, 이번 논문의 세 종에서 각각 직접 측정한 값은 아니에요. 아주 어두운 곳에서 실제로 색을 구별하는지를 행동으로 확인한 사례도 아직 소수인데, 대표적인 게 헬멧게코(Tarentola chazaliae) 실험이에요. 달빛 정도로 어두운 조건(0.002 cd/m²)에서 파랑과 회색을 밝기가 아니라 색으로 구별해냈어요. 그러니 “게코는 어두운 곳에서도 색을 본다”는 말은, 광수용체 구성으로 보면 그럴 것으로 보이고 일부 야행성 종에서는 행동으로도 확인됐다는 정도로 받아들이는 게 정확해요.

크레를 포함한 게코 종 대부분은 야행성 또는 박명박모성(crepuscular, 해뜰녘·해질녘처럼 어스름한 시간대에 활동하는 성질)이지만, 이 논문에 함께 등장하는 골드더스트데이게코는 이름 그대로 낮에 활동하는 주행성(diurnal) 종이에요. 세 종을 나란히 놓고 비교하면 “야행성 게코도 화려한 색을 알아보고 반응할까, 아니면 주행성 게코만 색에 더 민감할까”라는 질문을 간접적으로 살펴볼 수 있어요.

실험은 이렇게 진행했어요

연구팀은 미국 사우스앨라배마대에서 세 종의 게코를 같은 방에서 12시간 명암 주기로 길렀어요. 데이게코 사육장에는 자외선(UVB) 램프를 추가로 달아줬고요. 아래는 실험에 쓰인 개체 정보예요.

실험은 투명 아크릴과 실리콘으로 만든 빈 수조(30.5 x 61 x 20.3cm)에서 진행했어요. 주행성인 데이게코를 테스트할 때는 방의 조명을 켜둔 채로, 야행성인 크레와 레오파드게코를 테스트할 때는 방의 조명을 끄고 랜턴 하나만 멀리서 은은하게 켜서(약 4-7럭스) 각 종이 실제로 활동하는 밝기 조건과 비슷하게 맞춰줬어요. 실험 시간대도 데이게코는 오전 11시부터 오후 3시 사이, 크레와 레오파드게코는 오후 5시부터 밤 11시 사이로 각 종의 활동 시간에 맞췄어요.

수조 한쪽 벽에 인쇄된 이미지를 붙여놓고 10분간 반응을 관찰했는데, 이미지는 두 종류였어요. 하나는 “낯익은 대상(familiar)”으로 같은 종의 게코 사진, 다른 하나는 “낯선 대상(novel)”으로 자동차 사진이었어요(게코가 살면서 자동차를 실제로 볼 일은 없으니까요). 그리고 이 두 이미지를 각각 컬러와 흑백 두 버전으로 준비했어요. 전문적으로 설명하면, 흑백(grayscale) 처리는 색상(hue)과 채도(saturation) 정보만 제거하고 명도는 그대로 남기는 방식이에요. 쉽게 말하면 “색깔만 쏙 빼고 밝기는 그대로 둔 사진”을 만들어서, 밝기 차이 때문에 반응이 달라지는 걸 최대한 통제했다는 뜻이에요. 다만 여기서 말하는 명도는 사람의 시각과 이미지 처리 기준의 명도라, 게코의 눈이 느끼는 밝기까지 똑같았다고 보장하지는 못해요.

개체마다 이미지 종류(게코 or 자동차), 색상 유무(컬러 or 흑백), 같은 종류 안에서도 다른 개체 사진 2장 등 여러 조합으로 총 16번씩 실험하도록 계획했어요. 게코가 이미지를 향해 혀나 코끝을 대면 “만지기(touching)”, 고개와 눈을 이미지 쪽으로 향하면 “보기(looking)”로 기록했고, 둘 다 “반응(response)”으로 분류했어요. 반대로 이미지가 시야에 들어왔는데도 고개를 돌리지 않고 무시하면 “무반응”으로 처리했어요. 이렇게 측정한 지표를 PLT(proportion of time looking and touching, 보거나 만지는 데 쓴 시간의 비율)라고 불러요.

색상에 따른 차이는 검출되지 않았어요

먼저 “게코가 이미지에 아예 반응했는지(PLT > 0) vs 안 했는지(PLT = 0)”를 통계 모델로 분석했어요. 컬러냐 흑백이냐에 따른 차이는 검출되지 않았어요(P = 0.410). 여기서 한 가지 짚고 갈 게 있어요. 통계에서 유의한 차이가 나오지 않았다는 건 “이 실험에서는 차이를 잡아내지 못했다”는 뜻이지, “색은 아무 영향도 주지 않는다는 게 증명됐다”는 뜻이 아니에요. 종별 개체수가 7-8마리로 작다는 점도 함께 봐야 해요.

대신 이미지의 내용(게코냐 자동차냐)에서는 뚜렷한 차이가 나왔어요. 세 종의 자료를 합친 분석에서, 낯익은 같은 종 게코 사진보다 낯선 자동차 사진에 반응할 가능성이 더 높았어요(P = 0.003). 논문은 이 결과를 “모든 종이 낯선 이미지에 더 자주 반응했다”고 요약하는데, 실제로 제시된 통계는 세 종을 합친 자료에서 본 이미지 종류의 효과예요. 종과 이미지 종류 사이의 상호작용이 유의하지 않았으니 종마다 방향이 갈렸다고 볼 근거는 없지만, 종별로 따로 검정한 값이 논문에 실려 있지는 않아요. 실험한 방(테스트룸), 실험 진행 순서, 실험 날짜 같은 부수적인 요인도 통계적으로 유의미했고, 종에 따른 반응 여부 차이는 검출되지 않았어요(P = 0.134).

(굵게 표시한 값이 통계적으로 유의미한 차이, P < 0.05예요. “차이 검출 안 됨”은 이 실험에서 유의한 차이를 잡아내지 못했다는 뜻이지 차이가 없음이 입증됐다는 뜻은 아니에요. 성별은 지속시간에서 P = 0.05로 걸쳐 있는데, 논문은 성별에 따른 차이는 관찰되지 않았다고 정리했어요.)

같은 종류의 이미지를 두 번째로 보여줬을 때는 첫 번째보다 반응이 줄었어요. 이미지 종류와 노출 순서 사이에 상호작용이 있어서(P = 0.007), 게코 사진을 연달아 두 번 보여줬을 때는 두 번째에 반응이 뚜렷하게 줄었지만(P = 0.002) 자동차 사진에서는 그런 감소가 검출되지 않았어요(P = 0.85). 연구팀은 이 감소를 습관화(habituation, 같은 자극을 반복해서 접하면 반응이 점점 약해지는 현상)로 해석할 수 있다고 봤어요. 다만 짧은 간격의 반복 노출이라는 조건에서 나온 결과라 피로나 순서 효과 같은 다른 요인을 따로 분리해 검증한 건 아니라서, 논문도 “습관화가 생겼을 수 있다”는 표현을 써요. 그리고 실험 간격을 6주로 벌렸을 때는 같은 종류의 이미지(두 번째 게코 사진)에 대한 반응 감소가 검출되지 않았어요. 짧은 간격에서 보이던 감소가 6주 간격에서는 잡히지 않았다는 결과까지가 이 논문이 보여준 내용이에요.

반응이 나온 시행만 보면, 데이게코가 훨씬 오래 보고 만졌어요

다음으로 “일단 반응이 나온 시행만 놓고, 얼마나 오래 그 반응이 지속됐는지(PLT > 0인 값들의 크기)”를 따로 분석했어요. 여기서도 색상과 이미지 종류에 따른 지속시간 차이는 검출되지 않았어요(각각 P = 0.90, P = 0.87). 대신 종에 따른 차이가 아주 크게 나타났는데(P < 0.001), 주행성인 데이게코가 두 야행성 종(크레, 레오파드게코)보다 이미지를 훨씬 오래 쳐다보고 만졌어요. 반면 크레와 레오파드게코, 이 두 야행성 종 사이에서는 지속시간 차이가 검출되지 않았어요(P = 0.652).

연구팀은 이 결과를 두고, 야행성 게코보다 주행성 게코가 시각 정보에 더 많이 의존하는 습성과 관련 있을 수 있다고 설명해요. 다만 데이게코만 유일하게 야생에서 포획한 개체였다는 점(다른 두 종은 인공 번식 개체)도 결과에 영향을 줬을 가능성이 있어, 조심스럽게 해석해야 한다고 덧붙였어요.

그런데 왜 색은 상관없었을까

연구팀도 이 결과가 다소 뜻밖이었다고 밝혔어요. 게코가 삼색형 색각을 가진 게 잘 알려져 있는 만큼, 특히 낯익은 같은 종 사진에서는 컬러 쪽에 더 강하게 반응할 거라고 예상했었거든요. 논문은 몇 가지 가능성을 짚어요.

첫째, 이번 실험에서 만든 “컬러 vs 흑백” 구분은 사람 눈 기준으로 설계된 거예요. 색상과 채도만 빼고 명도는 그대로 뒀는데, 이게 사람에게는 “색이 빠진 사진”으로 보여도 게코의 눈(자외선 근처 파장까지 감지하는)에는 애초에 다른 방식으로 보였을 수 있어요.

둘째, 실제 야생 환경에서 색은 움직임이나 냄새 같은 다른 감각 정보와 함께 작동하는 경우가 많아요. 이번 실험은 인쇄된 정지 이미지만 보여줬기 때문에, 색이 원래 발휘하는 효과가 움직임·냄새 같은 다른 자극과 결합돼야만 나타나는 것일 수도 있어요.

셋째, 색보다 대상의 형태 쪽이 구별에 더 크게 작용했을 가능성이에요. 실제로 이 논문에서 색상과 이미지 종류를 견줬을 때 반응 여부와의 관련이 검출된 것은 색이 아니라 “게코 사진이냐 자동차 사진이냐”라는 내용물의 차이였어요. 다만 이건 논문이 선행 연구를 근거로 든 해석이지, 이번 실험이 형태의 효과만 따로 떼어 검증한 건 아니에요. 게코 사진과 자동차 사진은 형태만 다른 게 아니라 윤곽, 면적, 색 분포, 세부의 복잡한 정도, 생물이냐 아니냐까지 한꺼번에 다르거든요. 게다가 “낯익은 대상”으로 쓴 같은 종 게코 사진도 실험 개체가 실제로 아는 개체는 아니었어요. 그러니 이번 실험으로 확실히 말할 수 있는 건 “컬러냐 흑백이냐보다 어떤 종류의 이미지를 보여줬느냐에 따라 반응 여부가 달랐다”는 데까지예요. 파충류를 대상으로 이런 식으로 색의 영향만 따로 떼어내 실험한 연구는 이 논문 이전에는 턱수염도마뱀(Pogona vitticeps)을 대상으로 한 연구 한 편뿐이었는데, 그 연구도 “색 정보가 없어도 도마뱀 모양을 도마뱀으로 인식하는 데는 문제가 없다”는 결론을 냈었어요. 이번 논문은 여러 종의 게코에서 색상 유무에 따른 반응 차이가 검출되지 않는다는 같은 방향의 결과를 얻었고, 연구팀도 자기 결과가 그 연구를 뒷받침한다고 적었어요.

크레 사육자에게 주는 시사점

첫째, 이 논문만으로는 사육장 장식에 특정 색을 우선해야 할 이유가 보이지 않아요. 색상 유무에 따른 반응 차이는 검출되지 않았으므로, 색은 사육자가 원하는 쪽으로 골라도 돼요.

둘째, 크레는 흑백이든 컬러든 시야에 들어온 이미지에 자주 반응했어요. 이미지가 시야에 들어온 시행의 75.3%에서 보거나 만지는 반응이 기록됐어요. 색상 차이는 검출되지 않았지만, 크레가 정지된 시각 자극 자체를 무시한 것은 아니에요.

셋째, 같은 종류의 이미지를 짧은 간격으로 반복하면 반응이 줄었고, 6주를 띄웠을 때는 그 감소가 검출되지 않았어요. 이 결과가 사육장 배치 변경 주기를 정해 주는 건 아니지만, 크레가 늘 같은 시각 자극에 익숙해질 수 있다는 힌트는 줘요.

넷째, 야행성인 크레가 원추세포에서 유래한 광수용체를 가지고 있어 어두운 곳에서도 색 정보를 쓸 수 있다고 알려져 있다는 점 자체는 흥미로워요. 물론 크레를 대상으로 어두운 조건의 색 구별을 행동으로 확인한 실험은 아직 없고, 이번 논문도 색을 구별할 수 있는지를 판별하는 색각 실험은 아니었어요. 그러니 “화려한 색을 넣어줘야 좋아한다”는 식의 확대 해석은 곤란하고, 정확히는 “색을 볼 수 있는 눈을 가진 것으로 보이지만, 적어도 이런 단순 이미지 반응 실험에서는 컬러냐 흑백이냐가 반응을 가르지 않았다”는 정도로 받아들이는 게 맞아요.

이 글은 아래 원 논문을 직접 읽고 참고문헌까지 확인해서 정리했어요.

출처: Katlein N, Ray M, Wilkinson A, Claude J, Kiskowski M, Wang B, Glaberman S, Chiari Y. “Does colour impact responses to images in geckos?” Journal of Zoology, 2022;317(2):138-146. https://doi.org/10.1111/jzo.12969

본문의 사진(원 논문 Table 1)은 위 논문에서 그대로 가져왔어요. 첫 사진은 The eye of a crested gecko.jpg by Gabriel Zanda, CC BY 4.0을 크롭해서 사용했어요.