눈은 왜 두 개일까?
그리이스 신화에 보면 눈이 하나인 거인 '키클롭스'들이 사는 섬을 탐사하던 오디세우스와 동료는 폴리페모스라는 거인의 동굴에 갇혀 하나둘씩 잡아먹히게 된다. 폴리페모스를 술에 취하게 한 후 그의 단 하나뿐인 눈을 뾰족한 나무로 찔러 살아남을 수 있었던 오디세우스를 생각하며 우리는 재미있는 질문을 할 수 있다. 만약 폴리페모스가 두 개의 눈을 가졌어도 오디세우스가 탈출할 수 있었을까? 그러고 보니 더 신기한 질문을 할 수 있겠다. 왜 대부분 생명체는 눈을 두 개씩 가지고 있는 것일까?
1. 눈과 두뇌 정보는 대칭이다.
대부분의 동물은 몸 또는 머리에 왼쪽·오른쪽 축으로 대칭된 두 개의 눈을 가지고 있다. (왜 위아래 축이지 않을까?) 더구나 뇌가 발달한 고등동물은 세상에서 들어오는 정보와 그 정보의 두뇌 내부 표현은 거꾸로일 경우가 많다. 예를 들어 시야의 왼쪽에서 들어오는 정보는 우뇌에서 처리되고, 오른쪽 정보는 좌뇌로 전달된다. 몸에 대한 정보 역시 같은 방식이다. 우뇌가 왼쪽 몸을 통제하고, 오른쪽 몸은 좌뇌를 통해 조절된다. 그래서 만약 지인이나 친척이 뇌졸중으로 오른손을 쓸 수 없다면 왼쪽 뇌에 문제가 있을 거라 가설할 수 있다. 그런데 뇌는 정보를 왜 이런 식으로 처리하는 것일까?
2. 좌,우뇌 대칭이론
독일 막스 플랑크 생명 사이버네틱스연구소 소장이었던 브라이텐베르크(Valentino Braitenberg) 교수는 재미있는 가설을 제시했다. 수 천만년 전 첫 신경 시스템이 만들어졌을 당시를 생각해보자는 것이다. 원시 뇌를 가진 생명체가 풀어야 할 문제 중 아마도 먹이 또는 짝 찾기가 가장 중요하지 않았을까 생각해볼 수 있다. 진화론적 측면에서 무언가를 알아보는 '눈'과 공간 이동에 필요한 지느러미 또는 다리 같은 것이 이미 진화되어 있는 상태라고 가설해 보자. 생명체가 풀어야 할 문제는 그렇다면 '갖고 싶은 것이 있는 장소로 움직이기'라고 표현할 수 있다. 그런데 만약 눈이 하나라면 어떤 문제가 발생하겠는가? 먹이나 짝이 직선으로 앞에 있다면 갈 수 있겠지만 왼쪽 또는 오른쪽에 있다면 어려워 보인다. 이 생명체는 아직 방향을 바꿀 수 없기 때문이다. 하지만 눈을 하나 더 추가해 좌우 축으로 배열하고 정보를 '지느러미' 또는 '다리'에 거꾸로 전달해 준다면 가능해질 수도 있다. 먹이가 왼쪽에 있다면 왼쪽 '눈'이 먼저 보게 돼 정보는 오른쪽 '다리'에 전달된다. 결국 '오른쪽' 다리가 '왼쪽' 다리보다 먼저 움직이게 되므로 몸은 자연스럽게 왼쪽으로 돌게 돼 이 생명체는 먹이나 짝이 있는 곳으로 이동할 수 있게 된다는 이론이다.
만약 브라이텐베르크 교수의 가설이 옳다면 외눈박이인 키클롭스들은 방향을 바꿀 수 없어야 한다. 호머(Homer)가 이 사실을 알았다면 오디세우스는 옆으로 살짝 비키는 조금 더 단순한 방법으로 폴리페모스를 어렵게 죽이지 않고도 쉽게 피할 수 있었을 것이라는 생각을 해본다.
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