동물들이 세상을 보는 방식 (영상)
- 기술 / 문광주 기자 / 2024-02-11 20:14:06
3'00" 읽기 + 1'00" 영상
- 벌과 새를 포함한 이들은 종종 우리와는 다른 색상과 방사선의 파장 범위를 본다
- 개와 고양이는 두 가지 유형의 원추체만 갖추고 있어 빨간색을 보지 못한다.
- 동물의 행동과 생활 방식을 완전히 이해하려면 동물의 관점에서 세상을 바라봐야
- 자외선과 가시광선을 동시에 기록하는 카메라 개발
모든 동물은 세상을 다른 색깔로 본다. 이는 각종의 망막에 원뿔이라고 불리는 독특한 광수용체 세트가 있기 때문이다. 서로 다른 유형의 원뿔은 각각 서로 다른 빛의 파장에 반응하므로 서로 다른 색상에 반응한다. 예를 들어, 우리 인간에게는 녹색, 파란색, 빨간색 그리고 그 사이의 수백만 가지 음영을 볼 수 있는 세 가지 유형의 원뿔이 있다.
반면 개와 고양이는 두 가지 유형의 원추체만 갖추고 있어 빨간색을 보지 못한다. 하지만, 새, 박쥐, 순록을 비롯한 많은 다른 동물은 네 가지 다양한 원추체를 가지고 있어 자외선 빛도 감지할 수 있다.
동물의 세계관
동물이 세상을 보는 색깔은 생활 방식과 밀접한 관련이 있다. 예를 들어, 순록의 UV 시력은 겨울에 눈 속에서 자신이 가장 좋아하는 이끼류를 찾는 데 도움이 되며, 제왕나비는 자외선을 사용해 장거리 이동을 한다. 동물의 행동과 생활 방식을 완전히 이해하려면 동물의 관점에서 세상을 바라봐야 한다.
지금까지 이는 특수 소프트웨어로 사진을 다시 색칠해 동물의 인식을 사람의 눈에 보이게 하는 방식으로만 가능했다. 그러나 이 과정은 매우 힘들고 시간이 많이 걸리며 동물의 행동에 대한 역동적인 통찰력을 제공하지 않는다. 런던 퀸메리 대학교의 베라 바사스(Vera Vasas)가 이끄는 연구원들은 동물의 관점을 동영상으로 직접 따라갈 수 있는 특수 카메라와 소프트웨어 시스템을 최초로 개발했다.
동물의 눈으로 사용되는 두 대의 카메라
“첫 번째 과제는 자외선과 가시광선을 동시에 기록하는 카메라를 개발하는 것이었다. 해결책은 빔 스플리터였다. 이 특별한 광학 장치는 거울처럼 자외선을 반사하지만 투명 유리처럼 가시광선을 투과시킨다"고 Vasas와 버지니아 주 조지 메이슨 대학의 수석 저자 Daniel Hanley는 "The Conversation"에서 설명했다.
그런 다음 연구원들은 수정된 카메라와 상용 카메라를 3D 프린팅 하우징에 배치했다. 이를 통해 파란색, 녹색, 빨간색, 자외선 등 다양한 유형의 원뿔에 해당하는 4가지 색상 채널로 비디오를 동시에 녹화할 수 있었다. 동물 종의 광수용체가 어떻게 구성되어 있는지 알고 있는 경우, 기록된 비디오는 소프트웨어에 데이터를 입력해 동물의 세계관과 일치하도록 조정할 수 있다.
"가능성은 매우 많아”
Vasas와 그녀의 팀이 이 기술을 기존 방법과 비교한 테스트에서 새로운 비디오 시스템의 정확도는 92% 이상인 것으로 나타났다. 지금까지 연구자들은 동물 시각 카메라를 사용해 무엇보다도 개, 벌, 새의 눈을 통해 세상을 보았다. 예를 들어 후자의 경우 하늘은 파란색이 아닌 보라색으로 나타난다. 이 테스트 중에 생성된 영상은 위 비디오에서 볼 수 있다.
카메라의 소프트웨어와 조립 지침은 인터넷에서 무료로 제공되므로 누구나 향후 자신의 연구 및 영화 프로젝트에 사용할 수 있다. “우리의 목표는 다른 연구자들이 자신만의 카메라를 만들고 이를 사용해 다른 종들이 세상을 어떻게 보는지에 대한 질문에 답하는 것이다. 가능성은 너무 많다”고 Vasas와 Hanley가 말했다.
예를 들어, 두 연구원은 카메라를 사용하여 공작의 춤을 기록하고 그 깃털이 암컷에게 얼마나 눈부시게 보이는지 확인할 수 있다고 상상해 볼 수 있다. 또는 애벌레가 특별한 색상 패턴으로 포식자를 겁주는 방법도 있다.
(PLoS 생물학, 2024; doi: 10.1371/journal.pbio.3002444)
출처: PLOS, The Conversation
- 벌과 새를 포함한 이들은 종종 우리와는 다른 색상과 방사선의 파장 범위를 본다
- 개와 고양이는 두 가지 유형의 원추체만 갖추고 있어 빨간색을 보지 못한다.
- 동물의 행동과 생활 방식을 완전히 이해하려면 동물의 관점에서 세상을 바라봐야
- 자외선과 가시광선을 동시에 기록하는 카메라 개발
영상: 동물들이 세상을 보는 방식
새로운 카메라 시스템은 동물의 색각을 비디오로 포착한다.
동물의 세계관:
과학자들이 다양한 동물의 눈을 통해 세상을 볼 수 있는 비디오 카메라 시스템을 개발했다. 벌과 새를 포함한 이들은 종종 우리와는 다른 색상과 방사선의 파장 범위를 본다. 지금까지 그들의 눈을 통해 보는 것은 영상이 아닌 사진으로만 가능했다. 이제 새로운 기술을 통해 동물의 행동과 동물 간의 의사소통을 완전히 새로운 방식으로 연구하는 것이 가능해졌다.
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| 영상 스크린샷 |
모든 동물은 세상을 다른 색깔로 본다. 이는 각종의 망막에 원뿔이라고 불리는 독특한 광수용체 세트가 있기 때문이다. 서로 다른 유형의 원뿔은 각각 서로 다른 빛의 파장에 반응하므로 서로 다른 색상에 반응한다. 예를 들어, 우리 인간에게는 녹색, 파란색, 빨간색 그리고 그 사이의 수백만 가지 음영을 볼 수 있는 세 가지 유형의 원뿔이 있다.
반면 개와 고양이는 두 가지 유형의 원추체만 갖추고 있어 빨간색을 보지 못한다. 하지만, 새, 박쥐, 순록을 비롯한 많은 다른 동물은 네 가지 다양한 원추체를 가지고 있어 자외선 빛도 감지할 수 있다.
동물의 세계관
동물이 세상을 보는 색깔은 생활 방식과 밀접한 관련이 있다. 예를 들어, 순록의 UV 시력은 겨울에 눈 속에서 자신이 가장 좋아하는 이끼류를 찾는 데 도움이 되며, 제왕나비는 자외선을 사용해 장거리 이동을 한다. 동물의 행동과 생활 방식을 완전히 이해하려면 동물의 관점에서 세상을 바라봐야 한다.
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지금까지 이는 특수 소프트웨어로 사진을 다시 색칠해 동물의 인식을 사람의 눈에 보이게 하는 방식으로만 가능했다. 그러나 이 과정은 매우 힘들고 시간이 많이 걸리며 동물의 행동에 대한 역동적인 통찰력을 제공하지 않는다. 런던 퀸메리 대학교의 베라 바사스(Vera Vasas)가 이끄는 연구원들은 동물의 관점을 동영상으로 직접 따라갈 수 있는 특수 카메라와 소프트웨어 시스템을 최초로 개발했다.
동물의 눈으로 사용되는 두 대의 카메라
“첫 번째 과제는 자외선과 가시광선을 동시에 기록하는 카메라를 개발하는 것이었다. 해결책은 빔 스플리터였다. 이 특별한 광학 장치는 거울처럼 자외선을 반사하지만 투명 유리처럼 가시광선을 투과시킨다"고 Vasas와 버지니아 주 조지 메이슨 대학의 수석 저자 Daniel Hanley는 "The Conversation"에서 설명했다.
그런 다음 연구원들은 수정된 카메라와 상용 카메라를 3D 프린팅 하우징에 배치했다. 이를 통해 파란색, 녹색, 빨간색, 자외선 등 다양한 유형의 원뿔에 해당하는 4가지 색상 채널로 비디오를 동시에 녹화할 수 있었다. 동물 종의 광수용체가 어떻게 구성되어 있는지 알고 있는 경우, 기록된 비디오는 소프트웨어에 데이터를 입력해 동물의 세계관과 일치하도록 조정할 수 있다.
"가능성은 매우 많아”
Vasas와 그녀의 팀이 이 기술을 기존 방법과 비교한 테스트에서 새로운 비디오 시스템의 정확도는 92% 이상인 것으로 나타났다. 지금까지 연구자들은 동물 시각 카메라를 사용해 무엇보다도 개, 벌, 새의 눈을 통해 세상을 보았다. 예를 들어 후자의 경우 하늘은 파란색이 아닌 보라색으로 나타난다. 이 테스트 중에 생성된 영상은 위 비디오에서 볼 수 있다.
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| ▲ 곤충의 시선으로 본 나비와 꽃 © Daniel Hanley /CC-by 4.0 |
카메라의 소프트웨어와 조립 지침은 인터넷에서 무료로 제공되므로 누구나 향후 자신의 연구 및 영화 프로젝트에 사용할 수 있다. “우리의 목표는 다른 연구자들이 자신만의 카메라를 만들고 이를 사용해 다른 종들이 세상을 어떻게 보는지에 대한 질문에 답하는 것이다. 가능성은 너무 많다”고 Vasas와 Hanley가 말했다.
예를 들어, 두 연구원은 카메라를 사용하여 공작의 춤을 기록하고 그 깃털이 암컷에게 얼마나 눈부시게 보이는지 확인할 수 있다고 상상해 볼 수 있다. 또는 애벌레가 특별한 색상 패턴으로 포식자를 겁주는 방법도 있다.
(PLoS 생물학, 2024; doi: 10.1371/journal.pbio.3002444)
출처: PLOS, The Conversation
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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