[유레카!유레카] 식물에도 뇌가 있다면

▶행사장에서는 다이어트로 S라인을 뽐내는 선인장이 손님을 맞고, 갈대는 살을 찌워 '흔들리는 갈대' 이미지를 벗는다. 도심 공해에 시달리는 가로수나 인간의 자연파괴에 피해를 입은 나무들은 거주 이전의 자유를 달라고 시위를 벌일 수도 있겠다. 식물도 동물처럼 뇌가 있다면 이런 일이 벌어지지 않을까. 이다인(달산초교 6학년)

미국산 쇠고기를 수입하는 문제로 불거진 광우병 논란은 많은 사람들을 혼란에 빠뜨렸다. 광우병은 소의 뇌가 스펀지처럼 구멍이 뚫려 파괴되는 신경성 질환이다. 소가 이 병에 걸려 뇌세포가 파괴되면 미친듯이 난폭해진다는 이유로 광우병이라는 이름을 붙였다.

인간 광우병 또한 광우병에 걸린 소처럼 뇌의 신경세포가 파괴돼 목숨을 잃는다. 이같은 뇌 세포의 파괴는 뇌를 가진 동물들에게는 치명적인 상황을 만드는 것이다. 그만큼 뇌의 존재는 살아 숨 쉬는 동물들의 가장 중요한 생존 담보물이라고 할 수 있다.

그런데 뇌는 왜 식물에는 없고 동물들만 가지고 있는 것일까. 동물은 식물과 달리 가만히 있지 않고 움직인다. 지구의 중력에 저항하면서 수축운동을 하는 근육을 발달시켰고, 원활히 움직이도록 신경을 온몸에 심게됐다. 뇌는 이런 신경이 수만~수억 개씩 모인 곳으로 동물들이 움직여 먹이를 얻고 개체를 유지하기 위해 만든 정보체계인 셈이다.

뇌가 동물에만 있는 것은 이처럼 움직이기 때문이다. 스스로 움직이지 않는 식물은 뇌가 필요하지 않는 것이다. 하지만 동물의 뇌라고 다 같지는 않다. 예컨대 곤충의 뇌는 몸 여기저기에 흩어져 있다고 한다. 실제로 운동과 감각기능을 적절히 조절하는 기능을 갖춘 뇌다운 뇌가 형성된 것은 척추동물 이후의 단계다.

뇌 진화의 꼭대기에는 인간의 뇌가 있다. 직립보행을 하고 손을 사용하는 인간의 뇌는 보통의 동물들과는 다른 특징을 지닌다. 일반적인 척추동물과 비교하면 인간은 뇌가 기형적이라고 할만큼 크다. 특히 대뇌는 다른 동물보다 5~10배나 크고 대뇌피질은 뇌의 90%정도를 차지한다.

겉에 주름이 많고 좌우로 나눠진 인간의 뇌는 수천억 개의 신경세포가 모여 있다. 이같은 뇌는 대뇌 외에도 연수, 시상하부 등 다섯 부분으로 구별되는 뇌간과 운동을 조정하는 역할을 하는 소뇌 등을 포함하고 있다.

인간의 뇌는 진화하면서 생존이나 운동 외에 인간다운 삶을 추구하는 정신적인 기능까지 담게 됐다. 여기에다 인간의 뇌가 위대한 것은 상상력 때문이라는 말이 있다. 아무리 컴퓨터가 발달하고 인공지능이 뛰어나더라도 스스로 미래의 꿈을 가질 수는 없을 테니 말이다.

송은경(와이즈만영재교육 중부센터 원장) weiz21@naver.com

▶ 다음 주 문제

지난 12일 중국에서 일어난 지진은 수많은 인명과 재산을 빼앗았다. 예고 없는 자연재해를 온전히 피하기는 어렵다. 만일 지진을 비켜갈 수 있는 방법을 과학적으로 구상해본다면? (문제 풀이나 다양한 아이디어를 이메일로 보내 주세요)