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원숭이와 유인원들은 (성도근육을 적절히 조작하여) 음성을 만들어내는 데 필요한 신경제어(neural control)가 부족하다. 즉, 하드웨어는 갖추고 있는데, 소프트웨어가 없다는 말이다. 만약 인간과 똑같은 뇌를 보유하고 있다면, 그들도 말을 할 수 있을 것이다.
알렉스라는 유명한 앵무새는 100단어 이상의 어휘력을 갖고 있다(참고 1). 한국의 에버랜드에 사는 코식이라는 코끼리는 코를 이용하여 사람들이 손가락으로 휘파람을 불 듯 소리를 내는데, 사육사의 말에 따라 '좋아', '안 돼' , '누워', '아직', '발', '앉아', '예' 등 총 일곱 마디 가량의 단어를 따라한다고 한다.
그런데 인간과 가장 가까운 영장류들이 낼 수 있는 소리는 신기하게도, 고작 콧방귀 소리, 구구구구 소리, 꿀꿀거리는 소리에 국한되어 있다. 왜 그럴까? 지난 수십 년 동안, 과학자들은 "원숭이와 유인원들은 성대의 해부학적 구조가 달라, 인간의 말소리를 흉내낼 수 없다"고 생각해 왔다. 그런데 새로운 연구결과에 의하면, 마카크 원숭이(더 나아가 다른 영장류들까지)도 뇌에 배선(wiring)만 깔려 있다면 인간의 말소리를 낼 수 있다"고 한다. 이는 인류학자와 언어학자들이 ‘인간이 말하는 법을 터득한 시기’를 밝히는 데 새로운 단서를 제공할 것으로 보인다.
"이번 연구는 마카크 원숭이의 성도(vocal tract: 성대에서 입술까지의 공명 공간)가 지금껏 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있음을 보여줬다"라고 캐나다 빅토리아 대학교의 언어학자이자 및 음성학 전문가 존 에슬링 박사는 논평했다.
찰스 다윈의 생각은?
이번 연구를 지휘한 오스트리아 빈 대학교의 윌리엄 테컴시 셔먼 피치 3세(진화생물학, 인지과학)에 의하면, '원숭이와 유인원은 왜 말을 할 수 없을가?'라는 의문은 찰스 다윈의 시대로 거슬러 올라간다고 한다. (참고로, 피치 박사는 미국 남북전쟁 때 북군 사령관을 지낸 윌리엄 테컴시 셔먼 장군의 4대손이다.) 피치 박사에 따르면, 다윈은 "비인간 영장류가 말을 할 수 없는 이유는 (그런 기능을 수행할) 뇌가 없기 때문"이라고 생각했었다고 한다. 그러나 시간이 경과함에 따라, 인류학자들이 그 대신 "영장류의 성도(聲道)가 그들의 발달을 저해했다"는 생각을 받아들이면서, 오늘날의 교과서적 답변(textbook answer)으로 자리잡게 되었다고 한다. 다시 말해서, 영장류들의 성도는 유연성이 부족해서, 인간의 언어 속에 들어있는 다양한 모음(아, 에, 이, 오, 우)을 생성할 수 없다는 것이다.
피치 박사와 프린스턴 대학교의 아시프 가잔파르 박사(신경과학)는 "어쩌면 다윈이 옳을지도 모른다"는 생각이 들었다. 그래서 그들은 에밀리아노(프린스턴 대학교의 영장류 연구실에서 사육하는 꼬리 긴 마크아 원숭이)를 의자에 앉도록 훈련시킨 다음, 그가 먹고, 하품하고, 다양한 발성과 입술놀림을 하는 동안 성도의 엑스레이 동영상을 촬영했다.
엑스레이 동영상 분석 결과
두 사람이 이끄는 연구진은 동영상에 포함된 스틸사진을 분석하여, 에밀리아노의 성도가 총 99가지의 다른 형태를 취한다는 것을 발견했다. (성도란 소리가 지나가는 열린 공간을 말하는데, 소리는 후두에서 나와 혓바닥을 거쳐 입술을 통과하게 된다.) "본질적으로, 우리는 원숭이의 성도가 해부학적으로 취할 수 있는 형태의 가능한 가짓수를 총망라하는 모델을 구축했다"라고 피치 박사는 말했다.
다음으로, 연구진은 일련의 언어학 도구를 이용하여 입술, 혀, 후두의 형태가 낼 수 있는 (다양한 모음에 상응하는) 주파수를 측정했다. 인간의 언어 중에서 어떤 것들은 (가장 흔한) 다섯 개 이하의 모음을 갖고 있지만, 모음은 인간의 발음에 필수적인 요소로 간주된다. 연구진은 에밀리아노의 모음공간(vowel space)을 계산하여, 마카크 원숭이도 최소한 이론적으로 (아, 에, 이, 오, 우와 얼추 상응하는) 다섯 개의 독특한 모음을 생성할 수 있다는 것을 발견했다.
마지막으로, 연구진은 에밀리아노의 성도 형태를 컴퓨터 프로그램에 입력하여, 상이한 해부학적 설정 하에서 모음과 자음 생성을 시뮬레이션해 봤다. 그들은 광범위한 모음을 포함하고 있는 문장 하나("Will you marry me?")를 골라, 에밀리아노의 성도 시뮬레이션에 적용해 봤다. 그랬더니, 비록 인간의 음성보다 밋밋하고 걸걸하지만, 에밀리아노의 음성도 나름 명확하여 그런 대로 알아들을 수 있는 것으로 밝혀졌다. (궁금하면 아래에서 확인해 보시라!)
이번 연구결과가 시사하는 바는 이렇다. "해부학적 관점에서 볼 때, 마카크 원숭이는 인간과 유사한 언어에 적합한 장비를 보유하고 있다. 그리고 마카크 원숭이의 성대의 해부학적 구조는 다른 원숭이나 유인원(그리고 대부분의 다른 포유류)과 거의 같으므로, 다른 동물들도 말할 준비를 갖추고 있다." 연구진은 이상의 연구결과를 정리하여, 《Science Advances》12월 9일호에 기고했다(참고 2).
하드웨어는 있는데, 소프트웨어가 없다
이쯤 됐으면, 많은 사람들은 이렇게 물을 것이다. "그런데 에밀리아노는 왜 사육사와 수다를 떨 수 없는 걸까?" 그에 대한 연구진의 대답은 이렇다. "원숭이와 유인원들은 (성도근육을 적절히 조작하여) 음성을 만들어내는 데 필요한 신경제어(neural control)가 부족하다. 즉, 하드웨어는 갖추고 있는데, 소프트웨어가 없다는 소리다. 만약 인간과 똑같은 뇌를 보유하고 있다면, 그들도 말을 할 수 있을 것이다. 다만, 다른 동물들이 최소한의 기본적인 언어를 구사하지 못하는 이유는 여전히 수수께끼로 남는다."
"지금으로부터 800만 년 전쯤, (인간과 가장 가까운 친척인) 침팬지는 공통조상에게서 갈라져나갔다. 그 이후 인간의 뇌는 성도를 실질적으로 제어할 수 있게 되었다"라고 피치 박사는 말했다. "우리의 호미닌 조상들이 언어를 터득한 시기를 찾아내기 위해 화석기록을 샅샅이 뒤지는 인류학자들은 시간낭비를 하고 있는지도 모른다. 왜냐하면 인간의 조상들은 이미 말할 수 있는 성대구조를 갖고 있었기 때문이다. 그 대신 인류학자들은 FOXP2와 같은 유전인자에 집중해야 할 것 같다. FOXP2는 적절한 발음과 언어발달에 필요한 것으로 알려져 있다(참고 3)"라고 피치 박사는 덧붙였다.
"이번 연구결과는 현대어 연구의 새 길을 열었다. 민족 별로 성대 구조가 미세하게 달라지면, 다양한 언어들이 다양한 음성학적·음운론적 속성을 지니게 될 것으로 보인다"라고 네덜란드 막스 플랑크 심리언어학연구소의 단 데디위 박사는 말했다. "원숭이의 성도도 언어를 지원할 수 있지만, 해부학적 디테일이 다르기 때문에 실제로 나오는 언어의 종류가 달라질 것이다. 나의 시뮬레이션 목록에 원숭이의 성도를 추가하여, 과연 어떤 언어가 나오는지 연구하고 싶어 견딜 수가 없다"라고 그는 덧붙였다.
※ 참고문헌
1. http://www.sciencemag.org/news/2012/11/video-not-just-parroting-back-alex-parrot-knew-his-numbers
2. W. Tecumseh Fitch, Bart de Boer, Neil Mathur, Asif A. Ghazanfar, “Monkey vocal tracts are speech-ready”, Science Advances (2016); http://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1600723
3. http://www.sciencemag.org/news/2013/10/language-gene-has-partner
※ 출처: Science http://www.sciencemag.org/news/2016/12/why-monkeys-can-t-talk-and-what-they-would-sound-if-they-could
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