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새의 두뇌 (2023)

 (dhanishsemar.com)
1P by GN⁺ 5시간전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 뉴질랜드의 케아 앵무새는 교통 콘을 옮겨 차량을 멈추게 하고 먹이를 얻는 등 도구적 문제 해결 능력을 보임
  • 조류 지능은 거울 인식, 이솝 우화 실험, 지연 보상, 음성 모방, 공간 기억력 등 다양한 실험으로 평가됨
  • 연구에 따르면 앵무새와 명금류의 전뇌 뉴런 밀도는 같은 질량의 영장류보다 두 배 가까이 높음
  • 까마귀과는 도구 사용, 앵무새류는 사회적 인지, 명금류는 기억력에서 각각 뛰어난 능력을 보임
  • 이러한 결과는 ‘bird brain’이 오히려 높은 인지 효율을 의미하는 표현임을 보여줌

뉴질랜드의 케아 앵무새와 조류 지능의 측정

  • 뉴질랜드 Milford Sound 인근 도로 공사 구간에서 케아(kea) 앵무새가 교통 콘을 도로로 끌어내며 차량을 멈추게 하는 행동이 관찰됨
    • 새들은 터널을 통과하는 차량 소리를 듣고 타이밍을 맞춰 콘을 옮겨, 차가 멈추면 사람들이 내리고 먹이를 주는 상황을 유도함
    • 이에 교통국은 새들이 옮길 수 없도록 무거운 콘으로 교체하고, 새들의 지루함을 줄이기 위해 ‘kea gym’ 이라 불리는 퍼즐형 놀이터를 도로 옆에 설치함

새의 지능을 측정하는 다양한 실험

  • 조류의 지능은 단일한 IQ 테스트로 평가되지 않으며, 여러 실험을 통해 다양한 인지 능력을 측정함

    • 거울 테스트

      • 새의 몸에 색 표시를 하고 거울을 보여 자가 인식 여부를 확인
      • 대부분의 동물은 실패하지만, 유라시아 까치(Eurasian magpie) 는 성공하여 비포유류 중 드문 자아 인식 능력을 보임

    • 이솝 우화(Aesop’s Fable) 테스트

      • 좁은 물통 속 먹이에 접근하기 위해 돌을 떨어뜨려 수위를 높이는 실험
      • 떼까마귀(rook), 뉴칼레도니아 까마귀, 유라시아 어치(jay) 등이 성공하며, 무거운 물체가 더 유용하다는 점까지 학습함

    • 지연 보상 테스트

      • 즉시 보상과 더 큰 미래 보상 중 선택하게 하는 실험
      • 까마귀(raven) 는 70% 이상이 미래 보상을 선택하며, 도구를 나중에 사용할 목적으로 선택하는 행동도 보임

    • 음성 모방과 의사소통

      • 아프리카 회색앵무(Alex) 는 30년간 연구된 사례로, 사물·색·형태·숫자 인식과 ‘같음/다름’ 같은 추상 개념 이해, 100개 이상의 어휘를 습득함
      • 사망 전 마지막 말로 “You be good. I love you. See you tomorrow.”라고 말한 것으로 알려짐

    • 공간 기억력

      • Clark’s nutcracker는 가을마다 약 33,000개의 씨앗을 저장하고, 수개월 후 대부분의 위치를 기억함

‘Bird brain’이라는 표현의 재해석

  • 2016년 PNAS 연구에 따르면, 앵무새와 명금류(songbird) 는 같은 질량의 영장류보다 전뇌 뉴런 밀도가 두 배 가까이 높음
    • 조류의 뉴런은 작고 밀집되어 있어, 10g짜리 까마귀 뇌가 400g짜리 침팬지 뇌와 유사한 인지 능력을 보임
    • 마코(macaw) 의 20g짜리 뇌는 70g짜리 마카크(monkey) 의 전뇌 뉴런 수와 비슷함
    • 질량 대비 계산 능력 밀도가 매우 높아, ‘bird brain’은 오히려 칭찬에 가까운 표현임

가장 똑똑한 새와 그 특징

  • 종마다 강점이 달라 절대적인 순위는 없지만, 세 가지 범주로 구분 가능함

    • Evil genius tier: 까마귀과(Corvids)

      • 도구 사용과 문제 해결 능력에서 두각
      • 뉴칼레도니아 까마귀는 나뭇가지를 가공해 갈고리형 도구를 제작
      • 까치는 거울 인식, 어치는 다른 새가 보는 것을 고려해 먹이를 다시 숨기는 행동을 보임

    • Con artist tier: 앵무새류(Parrots)

      • 의사소통과 사회적 인지에서 우수
      • 케아는 통계적 확률 판단 능력을 보이며, 긴팔원숭이(gibbon) 보다 높은 점수를 기록한 연구도 있음
      • Goffin’s cockatoo는 다섯 개의 다른 잠금장치를 순서대로 해제해 보상에 도달함

    • Quietly competent tier: 명금류(Songbirds)

      • Clark’s nutcracker와 chickadee 등은 뛰어난 기억력으로 수천 개의 저장 위치를 장기 기억함
      • 까마귀과는 도구 사용과 물리적 문제 해결, 앵무새류는 의사소통과 사회적 인지에서 앞섬
      • 반면, 카카포(kakapo) 는 천적이 없는 환경에서 진화해 위협 시 움직이지 않고 멈추는 습성을 보이며, 혼란스러운 구애음으로 짝짓기 실패율이 높음
      • 현재 개체 수는 200마리 미만으로, 뉴질랜드 앵무새 중 가장 지능이 낮은 종으로 언급됨

조류 지능에 대한 교훈

  • 지능은 뇌의 크기보다 뉴런 밀도와 구조에 의해 결정됨
    • 10g짜리 까마귀 뇌는 약 12억 개의 뉴런을 포함하며, 단위 질량당 처리 능력은 자연계 최고 수준
  • 따라서 ‘bird brain’이라는 표현은 모욕이 아니라 칭찬으로 받아들일 수 있음
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GN⁺ 5시간전  [-]
Hacker News 의견들

  • 동물들과 교감하며 앵무새와 함께 시간을 보내면, 그들의 머릿속에 얼마나 많은 생각이 오가는지 금방 느껴짐
    기억력도 뛰어나고 자신만의 세계를 이해하고 있음
    겉보기엔 단순해 보여도 결코 단순한 존재가 아님
    그래서 새를 사랑하는 사람이 새를 우리 안에 가둬두는 것은 이해하기 어려움

    • 대부분의 반려동물에 대해 나도 비슷한 생각을 함
      거북이를 키워보고 싶었지만, 행복하게 지내려면 집에 둘 수 없을 만큼 넓은 공간이 필요하다는 걸 알게 되었음
      많은 동물이 본래 넓은 환경에서 진화했기 때문에, 좁은 공간에 가두는 건 잔인하게 느껴짐
    • 많은 동물들(새, 개, 말 등)은 보호받는 공간으로서의 우리를 좋아하기도 함
      다만 감옥처럼 사용하는 건 잘못된 일임
    • 나도 고양이에 대해 같은 생각을 함
      고양이를 정말 좋아하지만, 아파트에서 키우는 건 고문처럼 느껴져서 5년 동안 키우지 않았음
      사람의 외로움을 달래기 위해 동물을 희생시키는 건 옳지 않음
    • 야외 고양이를 키운다면 꼭 목걸이에 방울을 달아주길 바람
      새들에게 최소한의 도망칠 기회를 주는 것임
    • 앵무새를 자연 서식지 밖에서 키우는 문제라면, 이미 비토착지 반입 시점에서 돌이킬 수 없게 되었음
      마이애미나 샌프란시스코처럼 일부 지역엔 야생화된 무리도 있지만, 모든 종이 잘 적응하는 건 아님
      내 그린칙 코뉴어는 손바닥만 하지만 4x4피트짜리 큰 우리를 가지고 있음
      대부분의 시간은 내 어깨 위에서 보내며, 회의 중에도 의견(?)을 내놓음
      잠잘 때나 외출할 때만 문을 닫음
      흥미롭게도, 자는 동안 문이 열려 있으면 불안해함
      나쁜 주인도 많지만, 새의 삶을 풍요롭게 하는 사람들도 많음
      내 새는 말하기로 유명하지 않은 종인데도 꽤 다양한 어휘를 구사함

  • 뉴런 수 비교표를 추가로 공유함
    List of animals by number of neurons

    • 문어가 개보다 뉴런이 더 많을 줄 알았는데 의외였음
      문어의 분산된 신경 구조가 문제 해결에 어떤 이점을 주는지 궁금해짐
    • 뉴런을 어떻게 세는지 궁금함. 110억 개라니 셀 생각만 해도 아득함

  • 더 깊이 읽고 싶다면 Jennifer Ackerman의 책
    The Bird Way (2020)를 추천함
    개인적으로는 Kea가 최고의 새라고 생각함

  • 나는 조류 지능 연구자로, 특히 명금류(songbird) 를 다룸
    지난 15~20년간 조류의 일반 지능(g factor)을 찾으려는 시도가 있었지만 결과는 엇갈림
    동물의 지능은 생존을 위해 진화했기 때문에 실험 설계가 어렵고, 상대적 뇌 크기가 더 중요함

    • 내 코뉴어는 어떤 때는 두 번만에 트릭을 학습할 정도로 똑똑하지만, 대부분은 알아도 무시함
    • “지능이 생존을 위해 진화했다”는 말이 인간에게도 적용되는지 궁금함
      인간도 동물이니 어떤 차이를 말한 건지 묻고 싶음

  • 나도 앵무새 주인인데, 이런 연구 결과가 전혀 놀랍지 않음
    오히려 새들이 체육관 장비에 관심을 보인 게 신기했음
    이는 앵무새 심리학의 ABC 모델과 잘 맞음
    참고 링크

  • 새들이 무게 최적화를 중시하는 건 당연함
    하지만 보더콜리처럼 똑똑한 개들이 뉴런 밀도가 낮은 걸 보면, 지능은 단순히 뉴런 수로 설명되지 않음

    • 서로 다른 종의 지능을 비교하는 건 사과와 오렌지 비교 같음
      새들은 둥지를 짓는 능력 덕분에 도구 사용에서 앞서지만, 개들은 무리 행동 훈련에 강점이 있음
    • 사실 새들은 질량보다 회전 관성(관성모멘트) 을 더 최적화함
      그렇지 않으면 먹거나 마시기도 힘들었을 것임
    • 보더콜리와는 오래 지내본 적 없지만, 까마귀류(corvids) 는 저먼 셰퍼드보다 더 똑똑하다고 느낌

  • 거울 테스트가 모든 동물에게 정확하지 않다는 점을 짚고 싶음
    개는 시각보다 후각 인식이 강해서, 냄새 기반의 자기 인식 테스트를 통과함

    • 심지어 개미도 거울 테스트를 통과했다는 연구가 있음
      관련 문서
      처음엔 모두 놀랐지만, 아직도 명확한 해석은 없음

  • 까치를 관찰하는 걸 정말 좋아함
    고양이를 놀리거나, 매를 여럿이서 쫓아내는 등 복잡한 사회 행동을 보임
    심지어 먹이 순서를 어긴 어린 까치를 집단적으로 제재하는 모습도 봤음
    나를 이웃으로 인식하고, 겨울에 먹이를 주면 반응함
    자연의 복잡성과 지능을 가까이서 보면 인간이 만든 건 대부분 복잡함이 아닌 복잡성의 흉내에 불과함
    AI 시대에 우리가 ‘지능’을 만든다고 믿는 게 우습게 느껴짐

    • 참고로 까치는 거울 테스트 통과 종임

  • 마코앵무새의 뇌는 20g에 불과하지만, 마카크 원숭이의 70g짜리 뇌와 비슷한 수의 전뇌 뉴런을 가짐
    질량 대비로 보면 조류의 뇌는 가장 계산 밀도가 높은 기관 중 하나임

  • “뉴런 수 = 지능”이라는 단순화는 늘 의심스러웠음
    그게 사실이라면 새나 문어의 지능에 더 이상 놀라지 않았을 것임

    • 물론 1:1 관계는 아니지만, 상관관계는 분명 존재함
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