아시아코끼리와 아프르키코끼리 뇌 비교
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2025-05-24 12:35:42
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- 아시아 코끼리가 아프리카 코끼리보다 크기는 작지만 뇌는 더 크고, 무게는 20% 더 무겁다
- 아시아 암컷 코끼리가 아프리카코끼리보다 평균 10~15% 작다는 점을 고려하면 흥미롭다.
- 아프리카코끼리의 소뇌는 전체 뇌 무게의 약 22%를 차지 아시아 코끼리보다 15% 더 크다.
- 코끼리의 뇌가 출생 후 놀라울 정도로 빠르게 성장
코끼리는 지구상에서 가장 큰 육지 동물일 뿐만 아니라 가장 지능적이고 공감 능력이 뛰어난 동물 중 하나다. 예를 들어, 이러한 사회적 후피동물은 서로를 위로하고 인간의 몸짓을 즉시 이해할 수 있다는 것이 입증되었다. 코끼리의 "코끼리 기억력"은 단순한 비유가 아니며, 후피동물은 놀라울 정도로 뛰어난 숫자 감각을 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 코끼리의 뇌에 대해서는 놀랍게도 알려진 바가 거의 없다.
아시아 코끼리의 뇌 크기, 아프리카 코끼리를 압도
베를린 훔볼트 대학교 말라브 샤(Malav Shah)가 이끄는 연구진은 이러한 지식 격차를 최소한 부분적으로나마 해소했다. 연구팀은 사육 중 사망한 코끼리와 야생에서 사망한 코끼리의 뇌 19개를 사용하여 아프리카코끼리와 아시아코끼리의 평균 뇌 크기를 조사했다. 또한 다른 연구팀의 이전 연구에서 수집된 다른 뇌 6개의 데이터도 수집했다.
놀라운 결과는 다음과 같다. 평균 5.3kg인 성체 암컷 아시아코끼리의 뇌는 약 4.4kg인 아프리카코끼리의 뇌보다 약 20% 더 무겁다. 아시아 암컷 코끼리가 아프리카코끼리보다 평균 10~15% 작다는 점을 고려하면 이 결과는 더욱 놀랍다. 아시아 코끼리에 대한 데이터가
부족하여 연구팀은 아직 수컷 코끼리에 관한 명확한 비교를 하지 못했다.
신뢰에 미치는 영향?
샤는 "두 코끼리 종 간의 뇌 무게 차이가 아마도 가장 중요한 차이점일 것이다"고 말했다. 외모적으로 이미 충분한 차이가 있음에도 불구하고 이는 사실이다. 예를 들어, 아시아 코끼리는 귀가 더 작고, 코에 있는 손가락이 두 개가 아닌 하나뿐이며, 암컷은 보통 상아가 없다. 두 종은 500만 년에서 800만 년 전에 서로 진화했으며, 그 이후로 독립적으로 진화했다.
생물학자들은 뇌 크기의 차이가 두 코끼리 종의 행동에서 나타나는 몇 가지 중요한 차이점을 설명할 수 있다고 설명한다. 예를 들어, 아프리카 코끼리는 인간과 교감하는 데 훨씬 더 어려움을 겪는다. 아시아 코끼리와 달리 아프리카 코끼리는 작업이나 짐 운반용으로 사용되지 않는다.
소뇌는 아프리카 코끼리가 아시아 코끼리보다 크다.
하지만 적어도 한 가지 측면에서는 아프리카 코끼리가 뇌 크기 면에서 앞서 있다. 아프리카 코끼리의 소뇌는 모든 포유류 중 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 소뇌는 전체 뇌 무게의 약 22%를 차지하며 아시아 코끼리의 소뇌보다 15% 더 크다.
이러한 특이성은 아프리카 코끼리의 특별한 "코의 민첩성"과 관련이 있을 수 있다. 두 개의 코 손가락으로 아시아 코끼리보다 훨씬 더 다양한 동작을 수행할 수 있기 때문이다. 연구진에 따르면, 운동 조정을 담당하는 소뇌 또한 특히 잘 발달되어 있는 것은 당연한 결과다.
어린 동물의 엄청난 뇌 성장
이 연구에서 또 다른 흥미로운 발견은 코끼리의 뇌가 출생 후 놀라울 정도로 빠르게 성장한다는 것이다. 성체가 되면 뇌의 질량이 세 배로 증가한다. 이는 성장기 코끼리의 뇌가 대부분의 영장류보다 크기와 무게 면에서 훨씬 더 크게 성장한다는 것을 의미한다. 오직 인간만이 이를 능가할 수 있다. 출생 시 뇌는 최종 체중의 5분의 1에 불과하다.
그렇다면 코끼리의 뇌 성장이 왜 그렇게 빠른 걸까요? 샤와 그의 동료들은 "인간의 경우 출생 시 뇌의 크기가 작은 것은 골반뼈 때문에 산도가 좁기 때문이다. 아기 코끼리의 머리 크기를 고려하면 비슷한 설명이 적용될 수 있다"고 기술했다.
작은 코끼리들이 배울 것은 많다.
하지만 다른 이유가 있을 수도 있다. "사회적 요인과 학습 과정이 출생 후 빠른 뇌 성장을 설명할 수 있다. 코끼리는 복잡한 사회 구조 속에서 살고 뛰어난 기억력을 가지고 있기 때문이다"고 라이프니츠 동물원 및 야생동물 연구소의 토마스 힐데브란트와 베를린 훔볼트 대학교의 미하엘 브레히트 두 수석 저자는 말했다.
"성체 코끼리, 특히 어미 코끼리의 경험과 축적된 지식은 코끼리 집단 행동의 핵심이며, 어린 코끼리들은 유년기와 청소년기 내내 매우 세심한 보살핌을 받는다"고 힐데브란트와 브레히트는 덧붙였다. 이는 상호 학습을 촉진하지만, 크고 유연한 뇌를 필요로 한다.
참고: PNAS Nexus, 2025; doi: 10.1093/pnasnexus/pgaf141
출처: 베를린 연구 협회(Research Association Berlin e.V.) 산하 라이프니츠 동물원 및 야생동물 연구소(IZW)
- 아시아 코끼리가 아프리카 코끼리보다 크기는 작지만 뇌는 더 크고, 무게는 20% 더 무겁다
- 아시아 암컷 코끼리가 아프리카코끼리보다 평균 10~15% 작다는 점을 고려하면 흥미롭다.
- 아프리카코끼리의 소뇌는 전체 뇌 무게의 약 22%를 차지 아시아 코끼리보다 15% 더 크다.
- 코끼리의 뇌가 출생 후 놀라울 정도로 빠르게 성장
아시아코끼리는 아프리카코끼리보다 뇌가 더 크다.
이러한 차이가 아시아 후피동물의 학습 능력과 신뢰도를 설명할 수 있다.
연구진은 최초로 코끼리의 평균 뇌 크기를 측정하고 비교했다. 그들은 아시아 코끼리가 아프리카 코끼리보다 크기는 작지만 뇌는 더 크고, 무게는 20% 더 무겁다는 것을 발견했다. 이는 두 코끼리 종 간의 행동 차이를 설명할 수도 있다. 아시아 코끼리는 길들여지고 일하도록 훈련될 수 있으며, 더 신뢰받는다.
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| ▲ 아시아 코끼리의 뇌는 아프리카 코끼리의 뇌보다 1kg 이상 더 무겁다. © Leibniz-IZW/Jan Zwilling |
코끼리는 지구상에서 가장 큰 육지 동물일 뿐만 아니라 가장 지능적이고 공감 능력이 뛰어난 동물 중 하나다. 예를 들어, 이러한 사회적 후피동물은 서로를 위로하고 인간의 몸짓을 즉시 이해할 수 있다는 것이 입증되었다. 코끼리의 "코끼리 기억력"은 단순한 비유가 아니며, 후피동물은 놀라울 정도로 뛰어난 숫자 감각을 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 코끼리의 뇌에 대해서는 놀랍게도 알려진 바가 거의 없다.
아시아 코끼리의 뇌 크기, 아프리카 코끼리를 압도
베를린 훔볼트 대학교 말라브 샤(Malav Shah)가 이끄는 연구진은 이러한 지식 격차를 최소한 부분적으로나마 해소했다. 연구팀은 사육 중 사망한 코끼리와 야생에서 사망한 코끼리의 뇌 19개를 사용하여 아프리카코끼리와 아시아코끼리의 평균 뇌 크기를 조사했다. 또한 다른 연구팀의 이전 연구에서 수집된 다른 뇌 6개의 데이터도 수집했다.
놀라운 결과는 다음과 같다. 평균 5.3kg인 성체 암컷 아시아코끼리의 뇌는 약 4.4kg인 아프리카코끼리의 뇌보다 약 20% 더 무겁다. 아시아 암컷 코끼리가 아프리카코끼리보다 평균 10~15% 작다는 점을 고려하면 이 결과는 더욱 놀랍다. 아시아 코끼리에 대한 데이터가
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| ▲ 아시아 암컷 코끼리의 뇌와 아프리카 암컷 코끼리의 뇌를 비교한 모습. © Shah et al./ PNAS Nexus /CC-by 4.0 |
신뢰에 미치는 영향?
샤는 "두 코끼리 종 간의 뇌 무게 차이가 아마도 가장 중요한 차이점일 것이다"고 말했다. 외모적으로 이미 충분한 차이가 있음에도 불구하고 이는 사실이다. 예를 들어, 아시아 코끼리는 귀가 더 작고, 코에 있는 손가락이 두 개가 아닌 하나뿐이며, 암컷은 보통 상아가 없다. 두 종은 500만 년에서 800만 년 전에 서로 진화했으며, 그 이후로 독립적으로 진화했다.
생물학자들은 뇌 크기의 차이가 두 코끼리 종의 행동에서 나타나는 몇 가지 중요한 차이점을 설명할 수 있다고 설명한다. 예를 들어, 아프리카 코끼리는 인간과 교감하는 데 훨씬 더 어려움을 겪는다. 아시아 코끼리와 달리 아프리카 코끼리는 작업이나 짐 운반용으로 사용되지 않는다.
소뇌는 아프리카 코끼리가 아시아 코끼리보다 크다.
하지만 적어도 한 가지 측면에서는 아프리카 코끼리가 뇌 크기 면에서 앞서 있다. 아프리카 코끼리의 소뇌는 모든 포유류 중 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 소뇌는 전체 뇌 무게의 약 22%를 차지하며 아시아 코끼리의 소뇌보다 15% 더 크다.
이러한 특이성은 아프리카 코끼리의 특별한 "코의 민첩성"과 관련이 있을 수 있다. 두 개의 코 손가락으로 아시아 코끼리보다 훨씬 더 다양한 동작을 수행할 수 있기 때문이다. 연구진에 따르면, 운동 조정을 담당하는 소뇌 또한 특히 잘 발달되어 있는 것은 당연한 결과다.
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| ▲ 코끼리의 뇌는 출생 후 엄청난 성장을 경험한다. © Leibniz-IZW/Jan Zwilling |
어린 동물의 엄청난 뇌 성장
이 연구에서 또 다른 흥미로운 발견은 코끼리의 뇌가 출생 후 놀라울 정도로 빠르게 성장한다는 것이다. 성체가 되면 뇌의 질량이 세 배로 증가한다. 이는 성장기 코끼리의 뇌가 대부분의 영장류보다 크기와 무게 면에서 훨씬 더 크게 성장한다는 것을 의미한다. 오직 인간만이 이를 능가할 수 있다. 출생 시 뇌는 최종 체중의 5분의 1에 불과하다.
그렇다면 코끼리의 뇌 성장이 왜 그렇게 빠른 걸까요? 샤와 그의 동료들은 "인간의 경우 출생 시 뇌의 크기가 작은 것은 골반뼈 때문에 산도가 좁기 때문이다. 아기 코끼리의 머리 크기를 고려하면 비슷한 설명이 적용될 수 있다"고 기술했다.
작은 코끼리들이 배울 것은 많다.
하지만 다른 이유가 있을 수도 있다. "사회적 요인과 학습 과정이 출생 후 빠른 뇌 성장을 설명할 수 있다. 코끼리는 복잡한 사회 구조 속에서 살고 뛰어난 기억력을 가지고 있기 때문이다"고 라이프니츠 동물원 및 야생동물 연구소의 토마스 힐데브란트와 베를린 훔볼트 대학교의 미하엘 브레히트 두 수석 저자는 말했다.
"성체 코끼리, 특히 어미 코끼리의 경험과 축적된 지식은 코끼리 집단 행동의 핵심이며, 어린 코끼리들은 유년기와 청소년기 내내 매우 세심한 보살핌을 받는다"고 힐데브란트와 브레히트는 덧붙였다. 이는 상호 학습을 촉진하지만, 크고 유연한 뇌를 필요로 한다.
참고: PNAS Nexus, 2025; doi: 10.1093/pnasnexus/pgaf141
출처: 베를린 연구 협회(Research Association Berlin e.V.) 산하 라이프니츠 동물원 및 야생동물 연구소(IZW)
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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