태양빛을 먹고 사는 지구에서 살아남으려고 눈을 진화시켰습니다

일본 이화학연구소(RIKEN)×편집공학연구소가 추천하는

‘과학책 100권’ 선정!

왜 우리 눈은 머리에 ‘2개’가 붙어 있을까?

눈이 약 200개인 가리비에게는 세상이 어떻게 보일까?

네눈박이송사리가 물 위와 물속을 동시에 볼 수 있는 이유는?

인간과 다른 빛을 보는 동물의 세계를 들여다본다!

시각심리학자가 보여주는 인간과 동물의 또 다른 세계

-하늘, 바닷속, 땅 위의 생물은 세계를 어떻게 볼까

지구에 생명이 출현한 이래 오랜 동안 진화를 거쳐온 생물들은 먹고 먹히는 생존경쟁 속에서 다양한 방식으로 눈을 발달시켰다. 특히 태양에너지를 근원으로 하는 지구 생물들에게 있어 태양빛을 잘 받아들이고 제대로 이용하는 것은 생존과 직결된 문제였다. 지금 우리가 이 글을 읽는 동안에도 눈은 외부의 형태와 색깔을 인식하고 우리의 심리와 행동에 영향을 미친다. 다양하고 알찬 이야기로 가득한 《태양빛을 먹고 사는 지구에서 살아남으려고 눈을 진화시켰습니다》는 어쩌면 자연에서 가장 복잡하고 중요한 주제 중 하나인 인간과 동물의 눈을 종횡무진으로 살펴본다. 이 책은 우리에게 언제나 중요했고 앞으로도 그럴 수밖에 없는 눈과 시각을 흥미롭게 이야기한다.

광학, 심리학, 공학을 아우르는 시각심리학 연구자인 지은이는 인간을 비롯해서 생물에 눈이 생겨나고 진화한 과정, 다양한 눈 구조와 특징, 빛과 색의 특성을 재미있게 설명한다. 이를 통해, 하늘 위를 나는 독수리부터 캄캄한 심해에 사는 물고기, 남미 아마존강의 전기뱀장어에 이르는 여러 생물의 시각과 빛의 성격, 햇빛이 인간과 동물에게 미치는 영향 등을 알 수 있다.

눈이 진화해온 역사는 기적의 연속이다!

‘눈’이 있는 생물은 언제 처음 지구에 등장했을까? 단세포생물이 다세포생물로 진화하는 과정에서 빛의 강도를 느끼는 안점을 지닌 생명체가 나타났다. 안점은 빛의 어두움과 밝음만 느낄 수 있는 원시적인 시각기관이다. 다세포생물로 진화한 생물 중 일부는 안점보다 정교하게 빛을 느끼는 시각세포를 갖추기 시작했다. 시각세포가 있으면 빛의 강약에 대한 정보를 보다 정확하게 얻고 유리하게 살아갈 수 있었다. 이후 다양한 동물의 눈이 형태와 색깔을 구분할 정도로 정교한 겹눈과 카메라눈으로 진화했다.

인간은 오감으로 파악하는 전체 정보 가운데 80% 이상을 시각 정보에 의존한다. 눈은 외부 세계를 인지하고 판단하도록 해주고 나 자신과 세상을 연결하는 통로다. 우리는 노랗게 익은 바나나가 보이면 맛있겠다고 생각하며 군침을 흘린다. 녹색이면 아직 덜 익었다고 생각하고, 짙은 갈색이면 상해서 못 먹겠다고 생각한다. 바나나의 색과 모양을 알 수 있는 시각은 당연한 기능 같지만, 사실 그렇지 않다. 색깔과 자세한 모양은 눈이 고도로 발달해야 볼 수 있기 때문이다.

그럼 인간의 눈이 지구에 사는 동물의 눈 중 가장 탁월할까? 천만의 말씀! 예를 들어 인간은 태양빛의 몇몇 파장만 볼 수 있다. 반면 어떤 동물은 인간이 볼 수 없는 빛과 색을 볼 수 있다. 꽃의 꿀을 빠는 배추흰나비는 자외선을 감지하고, 어느 꽃잎이 자외선을 반사하는지 알아낸다. 새나 곤충은 자외선, 뱀은 적외선, 꿀벌은 편광을 볼 수 있다. 이렇듯 많은 동물이 인간과 다른 세상을 보며 산다.

보이는 세상 너머의 세계를 보여주는 경이로운 시각 모험

-한눈으로 보는 시각과 색깔의 원리

신비하고 놀라운 여러 가지 눈과 태양빛의 세계를 이야기하는 《태양빛을 먹고 사는 지구에서 살아남으려고 눈을 진화시켰습니다》의 1장 ‘생존을 위해 눈을 진화시키다’는 단순히 빛만 느낄 수 있었던 기관이 어떻게 복잡한 눈으로 진화했는지를 이야기한다. 2장 ‘잡아먹으려고 하든, 잡아먹히지 않으려고 하든’에서는 동물이 포식자인지 피식자인지, 그리고 얼마나 빨리 움직이는지 등에 따라 눈의 구조와 기능이 어떻게 달라졌는지를 설명한다. 3장 ‘태양빛 넘치는 지구에서 살아남기’에서는 햇빛을 잘 이용하며 살아가는 동물들을 소개한다. 4장 ‘인간은 어디까지 볼 수 있을까’에서는 아기가 성장하면서 눈의 기능이 어떻게 발달하는지, 동물이 어느 정도까지 색을 식별할 수 있는지 등을 알아본다. 5장 ‘느끼는 빛’에서는 인간을 포함한 생물이 색을 보고 감지하는 방식, 빛이 시각 이외의 기관에 미치는 영향을 살펴본다.

《태양빛을 먹고 사는 지구에서 살아남으려고 눈을 진화시켰습니다》는 다양한 눈의 세계를 짚어보며 생물학과 광학을 아우르는 이야기를 친절하게 들려준다. 책을 읽다 보면 시각에 관한 정보보다 중요한 사실을 배우게 된다. 하늘과 땅, 물속에서 살아가는 많은 생물이 우리와 무관하지 않다는 점이다. 모든 생물, 심지어 곤충도 나름의 방식으로 외부 세계를 인식하며 살아간다. 한편 시각을 탄생시킨 원천인 태양빛은 생명을 환한 빛으로 채워주기도 하고 사라지게 하기도 한다.

《태양빛을 먹고 사는 지구에서 살아남으려고 눈을 진화시켰습니다》를 통해 시각을 비롯한 생명의 기능이 인간을 포함한 모든 생물의 일부임을 마음에 새기면 그동안 몰랐던 경이를 발견하고, 평소 무심하게 지나치던 세상을 새로운 ‘시각’으로 바라볼 수 있을 것이다. 

지은이 : 이리쿠라 다카시

시각심리와 조명환경 전문가로서 현재 시바우라 공업대학교 교수다. 일본 운수성 교통안전공해연구소 등에서 일했으며, 전 조명학회 부회장을 역임했다. 1979년 와세다대학교 이공학부 전기공학과를 졸업하고, 공학 박사 학위를 취득했다. 1999년 시바우라 공업대학교 조교수를 거쳐 2004년 시바우라 공업대학교 공업대학부 전기공학과 교수로 취임했다.

주요 저서로는 《뇌에 듣는 색 몸에 듣는 색(脳にきく色 身体にきく色)》 《시각과 조명(視覚と照明)》 《조명 핸드북 제3판(照明ハンドブック 第3版)》 등이 있다.

옮긴이 : 장하나 

일본어를 공부하다 문득 많은 사람에게 행복을 주는 좋은 책을 우리글로 옮기고 싶다는 생각에 번역의 길로 들어섰다. 현재 에이전시 엔터스 코리아에서 일본어 전문 번역가로 활동하고 있으며, 옮긴 책으로는 《불로장수 절대원칙 82》 《말초혈관을 단련하면 혈압이 쑥 내려간다》 《과자 중독에서 벗어나는 방법》 《사양》 《달려라 메로스》 《바른자세 홈필라테스92》 등 다수가 있다.

시작하며

1장 생존을 위해 눈을 진화시키다

1 ‘눈’의 탄생과 진화

2 겹눈과 홑눈으로 보는 세계

3 복잡한 카메라눈

4 육상의 눈, 물속의 눈

5 기능이 다양한 동물의 눈

2장 잡아먹으려고 하든, 잡아먹히지 않으려고 하든

1 눈은 왜 머리에 있을까

2 눈은 왜 2개일까

3 커뮤니케이션에 능한 인간의 눈

4 시야를 넓혀보자

5 날쌘 동물은 시력이 좋을까

6 느린 동물은 눈이 퇴화할까

7 미세한 색깔을 구별하는 눈

8 움직이는 물체는 두드러져 보인다

3장 태양빛 넘치는 지구에서 살아남기

1 자외선을 감지하는 동물들

2 사람의 눈과 자외선

3 보이지 않는 것을 적외선으로 본다

4 편광으로 태양의 위치를 안다

5 빛을 좇는 자와 피하는 자

6 빛으로 유인한다

7 깊은 바닷속 동물의 눈

8 전기로 사냥한다

4장 인간은 어디까지 볼 수 있을까

1 인간 시력의 한계는 어느 정도일까

2 바라보는 세계는 익숙해진다

3 얼마나 멀리 감지할 수 있을까

4 감각의 속도

5 빛의 양을 조절하는 동공

6 색을 구별하는 능력의 비밀

7 보이지 않는 색, 느낄 수 없는 색

5장 느끼는 빛

1 빛을 색으로 느끼는 이유

2 구조가 만드는 복잡한 색깔

3 환경에 순응하는 눈

4 햇빛이 생활 리듬을 만든다

5 빛의 색과 세기가 체감온도를 바꾼다

6 빛의 방향이 눈부심을 좌우한다

7 나이가 들면 빛을 다르게 느낀다

8 빛은 눈에 나쁘다?

9 색에 따라 달라지는 미각

10 눈을 감으면 낯설어지는 세계

마치며

참고문헌