거울 보는 물고기

머리말

제1장 물고기의 뇌는 원시적이지 않았다
1. 척추동물 뇌 이해의 역사
20세기의 뇌 이해 / 20세기의 동물 행동 이해 / 21세기의 뇌 이해
2. 물고기의 뇌와 뇌신경
인간과 고대 물고기의 뇌신경 / 12쌍 뇌신경의 연결 구조는 같다 / 물고기의 뇌신경과 뇌신경회로 / 인간과 물고기의 뇌 내부 구조 / 물고기 뇌에서도 착시가 일어난다 / 시각 인식을 효율적으로
3. 이후의 동물 행동 연구
고전 동물행동학에서 행동생태학으로 / 새의 지성이 밝혀지다 / 정리

제2장 물고기도 얼굴로 상대방을 알아본다
1. 풀처를 통한 얼굴 인식 연구
얼굴 인식 능력은 타고나는 것일까? / 가족 공동 육아를 하는 물고기 ‘풀처’ / 이웃은 공격하지 않는다 / 얼굴을 바꿔치기했더니…… / 얼굴을 보는 걸까, 무늬를 보는 걸까
2. 얼굴을 인식하는 물고기들
디스커스도 얼굴을 알아볼까? / 쿠헤이와 피라루쿠의 얼굴 무늬 / 산호초에 서식하는 물고기의 얼굴 인식 / 구피와 송사리도 얼굴을 인식할까? / 시선이 정말 얼굴로 향할까? / 역시 맨 먼저 보는 곳은 얼굴이었다
3. 얼굴 인식 상동 가설
인간과 포유류의 얼굴 역전 효과와 얼굴 인식 뉴런 / 풀처의 얼굴 역전 효과 / 얼굴 인식 뉴런의 상동 가설

제3장 거울 자기 인식 연구의 역사
1. 자기 인식 또는 자아의식Self-awareness의 이해
“나는 생각한다. 고로 나는 존재한다” / 『만들어진 신』 / 인간중심주의를 뒤엎다
2. 동물 거울 자기 인식 연구의 역사
관찰에서 실험으로 / 마크 테스트의 탄생 / 침팬지 실험 성공의 의미 / 자기 인식은 대형 유인원만 가능하다?
3. 영장류 외 동물의 거울 실험
큰돌고래와 아시아코끼리의 거울 실험 / 마침내 새도 성공했다 / 고든 갤럽 교수의 주장 / 물고기의 거울 자기 인식

제4장 물고기 최초로 성공한 거울 자기 인식 실험
1. 물고기에게 거울을 보여주었다
기존의 물고기 거울 자기 인식 연구 / 장난삼아 시작한 실험 / 물고기에게 마크를 해보다
2. 청줄청소놀래기가 좋겠어!
다른 물고기의 기생충을 청소하는 물고기 / 거울 달린 수조 만들기 / 거울 앞에 선 청줄청소놀래기
3. 드디어 마크 테스트
청줄청소놀래기는 가려운 곳을 비비댄다 / 기생충과 똑 닮은 마크를 표시하다 / 마크 테스트 결과 / 기생충이 떨어졌는지 확인하는 청줄청소놀래기 / 드디어 투고 / 산처럼 쌓여가는 꼬투리

제5장 논문 발표 이후 세상의 반응
1. 비판에 어떻게 맞설 것인가
끓어오르는 비판과 칭찬 / 재미있는 연구의 3원칙 / 비판의 주요 내용
2. 연이은 추가 실험
실험 개체 수가 적다? / 턱을 비비대는 것은 상대방에게 보내는 신호? / 시각 자극이 촉각 자극을 유발한다? / 사이좋은 한 쌍을 통한 실험
3. ‘생태적 마크’의 의미
마크 색깔로 결과가 바뀌다 / 생태적 마크가 아니면 결과가 일정치 않다 / 기존의 마크 테스트는 ‘관심도 테스트’ / 동물은 거울로 공간을 이해할 수 있다? / 마크 테스트의 조건

제6장 물고기와 인간은 거울에 비친 자기 모습을 어떻게 인식할까?
1. 동물은 거울에 비친 자기 모습을 어떻게 인식할까?
자아의식의 3단계 / 거울 자기 인식에 필요한 자아의식 / 외면적 자아의식일까, 내면적 자아의식일까 / 자기 얼굴 심상 인식 가설
2. 청줄청소놀래기는 자기 얼굴을 이미지화해 기억할까?
청줄청소놀래기도 얼굴로 타자 인식을 한다 / 얼굴 심상을 통한 개체 식별이 지니는 의미 / 사진으로 자기 인식을 할 수 있다 / 얼굴 정보로 식별한다! / 거울 자기 인식 프로세스 / 자아의식의 기원 ‘자아의식 상동 가설’ / 청줄청소놀래기에게 ‘성찰적 자아의식’이 있을지도
3. 프란스 드 발 교수 앞에서 연구 결과를 발표하다
가자, 도쿄로 / 미꾸라지로 의기투합 / 대결은 계속된다

이 장에서는 먼저 동물행동학의 역사와 함께 우리가 척추동물의 뇌 진화를 어떻게 이해해왔는지 시간 순서대로 살펴보고자 한다. 21세기에 들어서면서 척추동물의 뇌를 이해하는 방식은 완전히 달라졌다. 따라서 뇌 연구의 역사를 언급하지 않고서는 동물의 행동 연구나 인식 연구의 흐름을 설명할 수가 없다. 하지만 척추동물 뇌 연구의 최전선에서 거둔 성과는 그다지 알려지지 않았다. 특히 나와 같은 세대의 독자 중에는 처음 듣는 내용에 깜짝 놀라는 사람이 있을지도 모른다.

큰가시고기의 얼굴 인식 연구는 당시 석사 과정을 밟고 있었던 이노우에 이즈미가 담당했다. 큰가시고기를 자세히 관찰해보니 변이가 다채롭게 나타나는 부분이 얼굴에만 집중되어 있었다. 풀처, 디스커스와 같은 방법으로 모의실험을 진행한 결과 큰가시고기 역시 얼굴을 통해 개체 식별을 하고 있었다. 게다가 식별의 정밀도는 농어목 물고기와 별반 다르지 않았다. 여기에서는 실험의 상세한 내용은 설명하지 않겠지만 어쨌든 큰가시고기도 얼굴로 상대 개체를 구별할 수 있으며 결코 단순한 본능 행동만 하는 물고기는 아니었다.

2014년 당시에는 물고기에게 거울 자기 인식 능력 같은 고도의 인지 능력이 없다고 보는 게 일반적이었다. 동물을 연구하는 사람은 자신의 연구 대상을 호의적으로 바라보기 마련이다. 물고기를 연구하는 사람도 물고기가 영리하다고 여기는 경향이 있다. 하지만 아무리 그런 사람일지라도 물고기가 거울 자기 인
식을 할 수 있으리라고는 생각하지 않았다. 그러나 나는 ‘트란스크립투스는 자기 몸에 표시된 마크를 알아챘지만 신경 쓰지 않고 있을 뿐이다’라고 생각했다. 왜일까.