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- 바르셀로나 동물원에 있는 기린 네 마리의 수학적 능력 실험
- 실험에 참여한 네 마리 기린 모두 음식을 꺼내는 뺄셈 과제에서 실패
- 덧셈 능력은 기린의 먹이 찾기에도 유용할 수 있다.
- 기린처럼 몸집에 비해 뇌 크기가 상대적으로 작은 동물조차도 복잡한 양적 능력을 가질 수 있다는 것을 보여주는 또 다른 증거

동물들의 수학: 기린도 덧셈을 할 수 있다

인간만이 수학을 할 수 있는 것은 아니다. 수많은 다른 동물 종들도 양과 확률을 추정하고 간단한 덧셈과 뺄셈 문제를 푸는 등 다소 복잡한 수학적 능력을 보여주었다. 원숭이, 새, 심지어 물고기까지도 이미 이러한 실험을 통과했다. "하지만 발굽 동물에 관한 연구는 아직 미흡한 실정이다"고 스페인 바르셀로나 대학교의 이케르 로이디(Iker Loidi) 연구팀은 지적했다. 

▲ 기린은 간단한 덧셈 암산 문제를 풀 수 있다. pixabay

최대 5개의 당근 비교 실험

연구팀은 바르셀로나 동물원에 있는 기린 네 마리의 수학적 능력을 실험했다. 네 마리 모두 이미 이러한 유형의 실험에 참여한 경험이 있었다. 2023년 연구에서 확률 추정 능력을 보여준 바 있다. 이번 실험에서 로이디 연구팀은 기린들에게 각각 최대 5개의 맛있는 당근이 들어 있는 두 개의 용기를 제시했다. 5초 후, 기린들이 먹이를 볼 수 없도록 용기를 닫았다.

생물학자는 기린들에게 당근 조각이 더 들어 있는 색깔이 다른 세 번째 용기를 보여주고, 이를 원래 용기 중 하나에 넣었다. 그런 다음 기린들이 용기를 툭 건드려 선택할 수 있도록 했고, 선택된 용기의 내용물을 먹게 했다. 기린들은 어느 용기에 먹이가 가장 많이 들어 있는지 알아챌 수 있을까?

▲ 실험에 사용된 용기의 열린 상태와 닫힌 상태를 나타낸 그림다. 용기를 닫았을 때는 실험자(녹색 화살표)만 내용물을 볼 수 있었고, 피험자(빨간색 화살표)는 볼 수 없었다. 숫자는 치수를 센티미터(cm) 단위로 나타낸다. (출처:Published: 26 June 2026 / Assessing quantity combination and dissociation in giraffes / scientific reports)

암산일까, 아니면 속임수일까?

사실, 기린들은 이 수학 시험을 완벽하게 해냈다. 연구팀은 "모든 기린이 이 과제에서 우연 수준 이상의 수행 능력을 보였다"고 보고했다. 기린들은 먹이 용기에 담긴 최종 양을 볼 수 없었지만, 평균보다 더 많이 가득 찬 용기를 선택했다. 로이디는 "이는 기린들이 관찰한 양을 기억하고, 변화에 따라 이 정보를 머릿속으로 업데이트하며, 이를 바탕으로 최적의 결정을 내릴 수 있음을 시사한다"고 설명했다.
기린들이 실제로 계산을 하고 있는지, 아니면 실험자의 미묘한 신호에 의존하고 있는지 확인하기 위해 로이디는 모든 실험 동안 선글라스로 눈을 가리고 최대한 중립적인 몸짓을 유지하려고 노력했다. 그럼에도 불구하고 연구진은 네 마리 기린중 두 마리가 '속임수'를 썼다고 의심했다. 당근 조각 수를 더하는 대신, 단순히 무언가가 담긴 용기를 선택했던 것이다.

하지만 적어도 두 마리의 기린은 계산을 수행한 것으로 보인다. 연구팀은 "나머지 두 마리는 이 전략을 적용할 수 없는 상황에서도 성공했는데, 이는 더 복잡한 암산 능력을 사용할 가능성을 시사한다"고 밝혔다.

기린, 뺄셈 문제 실패

실험에 참여한 네 마리 기린 모두 이전에 본 용기 중 하나에서 음식을 꺼내는 뺄셈 과제에서 실패했다. 연구팀은 또한 기린의 성공률이 여러 번 연속적으로 수행되는 과제, 예를 들어 한 용기에서 음식을 꺼내 다른 용기에 넣는 과제에서는 대부분 우연에 의한 것이라고 보고했다.

로디 연구원은 "이러한 결과는 인간에게서 관찰되는 현상과 일치한다"며, "수치 문제를 해결하는 데에는 개인차가 있으며, 일반적으로 뺄셈이 덧셈보다 어렵다. 또한 뺄셈은 덧셈과는 달리 복잡하고 정밀한 처리를 담당하는 뇌 영역을 활성화시킨다"고 말했다.

▲ 조합 실험의 순서. (a) 동물의 시야에서 벗어난 곳에 먹이통을 숨긴 후, 피험자 앞에 놓는다. (b) 노란색 용기를 열어(5초) 초기 먹이량을 보여준다. (c) 노란색 용기를 닫고 초록색 용기를 열어 조합할 먹이량을 보여준다(5초). (d) 먹이 조각들을 하나씩 조합한다. (e) 자극 증강을 방지하기 위해 두 가지 선택지를 5초 동안 만진다. (f) 기린은 지시에 따라 선택한다. (출처:Published: 26 June 2026 / Assessing quantity combination and dissociation in giraffes / scientific reports)

야생에서의 유용한 능력

그렇다면 기린은 덧셈을 할 수 있음으로써 어떤 진화적 이점을 얻을까? 연구진은 "이 능력은 야생에서의 사회생태학적 어려움에 대한 대응으로 진화했을 가능성이 있다"고 설명한다. 기린은 환경 조건에 따라 작은 집단으로 나뉘었다가 다시 합쳐지는 공동체 생활을 한다. 수학적 능력은 전체적인 상황을 파악하는 데 도움이 될 수 있다.

덧셈 능력은 기린의 먹이 찾기에도 유용할 수 있다. 기린의 주요 먹이인 아카시아 나무는 사바나 전역에 널리 분포되어 있다. 로이디 연구원은 "이 때문에 기린은 언제, 어디서, 얼마나 많은 아카시아 나무를 구할 수 있는지 추정해야 할 필요성을 느낄 수 있다"고 말했다. 여러 그루의 나무가 빽빽하게 자라거나 큰 나무 무리가 모여 있는 곳에서는 나무가 드문드문 자라는 곳보다 먹이를 구하러 가는 것이 더 효율적이다.
연구진은 이번 연구 결과가 기린처럼 몸집에 비해 뇌 크기가 상대적으로 작은 동물조차도 복잡한 양적 능력을 가질 수 있다는 것을 보여주는 또 다른 증거라고 생각한다. "이번 연구 결과는 인간 중심적인 인지 관점에 이의를 제기하고, 동물의 정신 진화를 더 잘 이해하기 위해서는 더욱 다양한 집단과 종을 연구하는 것이 중요하다는 점을 강조한다"고 로이디 교수와 그의 연구팀은 밝혔다.

출처: Iker Loidi (Universität Barcelona, Spanien) et al., Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-026-54126-7

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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