개의 후각 능력은 경이롭다. : 창조 설계-동물 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2024-12-27

개의 후각 능력은 경이롭다.

(How does your dog smell? Wonderful)

by Gavin Cox and Lucien Tuinstra

개의 후각 능력에 대한 오래된 영국 농담으로 "내 개는 코가 없다"라는 말이 있다. 그러면 그 개는 어떻게 냄새를 맡는가?라는 질문에 대답은 "끔찍해요!" 이다. 이러한 다소 우스꽝스러운 이중 의미(double-entendre)는 개의 예리한 후각을 말하고 있는 것이다. 스튜어트 버지스(Stuart Burgess)와 앤디 매킨토시(Andy McIntosh) 교수에 따르면, "개의 코에 냄새 수용체의 면적은 사람의 수용체 면적보다 10배 이상 넓다. 또한 개는 평방 센티미터당 수용체도 최대 100배나 더 많다... 냄새를 처리하는 뇌의 부분은 개가 사람보다 40배나 더 크다...“는 것이다.[2]

이는 야생 개들이 먹이를 사냥하는 데 특히 중요하다.(아래 ‘Smell in the wild’ 참조). 개에서 코는 반드시 필요했으며, 코가 없었다면, 주변의 세계도 거의 감지하지 못했을 것이다. 최근 두 연구는 우리의 반려동물의 코가 얼마나 예민한지를 입증해주고 있다.

1. 힘든 하루였는가?

당신이 직장에서 긴장되고 힘든 하루를 보내고 집에 돌아오면, 당신의 사랑하는 가족들로부터 "오늘 어땠어요?"라는 질문을 받는다. 반려견 '피도(Fido)'는 이미 당신의 기분을 알고 있을 가능성이 높다. 이것이 바로 반려견이 '인간의 가장 친한 친구'라고 불리는 이유 중 하나이다. 반려견의 주인들은 반려견이 매우 직관력이 있고, 자신의 기분을 '읽을 수 있다‘는 것을 알고 있다. 퀸즈 대학(Queen’s University Belfast)의 새로운 연구에 따르면[3], 반려견은 특히 사람의 땀과 호흡에서 스트레스 반응 냄새를 맡을 수 있다는 것이다. 사람들은 자연스럽게 그러한 냄새를 피해버리고 말지만, 반려견은 이러한 냄새로부터 중요한 감정적 신호를 감지할 수 있다.

스트레스 실험

이 연구에는 네 마리의 반려견과 주인들이 함께 실험에 참여했다. 총 36명의 인간 피험자에게 스트레스를 유발하는, 정신 산술 테스트(펜과 종이 없이 9,000부터 17개 단계를 거꾸로 소리내어 세기)가 실시되었다. 참석한 두 명의 연구자에게는 '가능한 빠르게 효율적으로 그 일을 하는 것이 매우 중요하다', '그 일이 완료될 때까지 해야 한다'와 같은 주문을 '커다란 목소리'로 말하며 스트레스를 주었다.[3] 이는 확실히 대부분의 사람들에게 스트레스가 될 것이었다!

개들은 720건의 시도 중 675건에서, 지원자들의 '스트레스 샘플'과 '평안한 샘플'을 거의 94% 정확도로 구별해낼 수 있었다.

이 과제 전후에 지원자들의 땀과 호흡이 채취되었다. 또한 참가자들은 실험 전후에 스트레스 수준을 자가 보고했다. 연구자들은 지원자의 심박수와 혈압이 상승한 경우의 샘플만을 사용했다. 인간의 경우 스트레스는 스트레스 호르몬인 아드레날린(adrenaline, epinephrine)과 코르티솔(cortisol)의 방출을 포함한, 여러 생리학적 변화와 관련이 있다. 이에 대한 반응으로 특정 화학적 표지자(chemical markers)가 피험자의 땀과 호흡에 침투한다. 개들은 이러한 화학 물질을 감지할 수 있었다.[3]

샘플들은 '오 드 불안'과 마찬가지로, 냄새를 맡을 수 있는 바이알에 담겨 개들에게 전달되어, 스트레스, 비-스트레스, 빈(blank, 공시료) 샘플의 차이를 구분할 수 있는지 확인했다. 개들은 주인이 없을 때, 스트레스를 받은 냄새에 반응하도록 훈련받았으며(그림 1), 시각적 또는 청각적 신호를 피할 수 있도록 했다. 이 테스트는 완전히 중립적이고, 부주의한 간섭이나 편견이 없도록 설계된 '이중맹검(double-blind)' 테스트였다. 한 연구자는 스트레스 샘플이 무엇인지를 알고 있었는데, 그는 개가 그 샘플을 확인했을 때, 간식을 보상으로 주었다. 하지만 개들이 미묘한 신호를 얻지 못하도록, 그것은 숨겨져 있었다. 다른 연구자들은 어떤 라벨이 붙은 샘플이 무슨 샘플인지를 알지 못했다.

그림 1. 오른쪽 위에서 시계 방향으로 핑갈(Fingal), 트레오(Treo), 윈니(Winnie), 수트(Soot)가 스트레스(stressed), 비스트레스(non-stressed), 빈(blank), 세 종류의 샘플을 선택하는 것을 보여준다. <C. Wilson et al.stressed-smell>

개들은 720건의 시도 중 675건에서, 지원자들의 '스트레스 샘플'과 '평안한 샘플'을 거의 94% 정확도로 구별해낼 수 있었다.

연구자 중 한 명인 클라라 윌슨(Clara Wilson)은 이렇게 말한다 :

"연구 결과에 따르면, 우리 인간은 스트레스를 받을 때, 땀과 호흡을 통해 다양한 냄새들을 만들어내며, 개는 모르는 사람일지라도 긴장을 풀면, 우리의 냄새와 구별해낼 수 있다. 또한 이것은 인간과 개의 관계를 더 많이 조명하는 데 도움이 되며, 개가 인간의 심리 상태를 어떻게 해석하고 상호작용하는 지에 대한 이해를 더할 수 있다."[4]

이 논문은 개의 놀라운 후각 능력에 대해 언급하기 전에, 진화에 대한 증거 없는 노골적인 설명으로 시작한다 :

"신체에서 방출되는 냄새는 주로 종 내에서, 소통을 위해 진화한 화학적 신호(chemical signals, chemosignals)들을 구성한다. 개의 후각은 잠재적 포식자를 인식하고, 먹이를 찾고, 같은 종의 구성원(및 그들의 생식 상태)을 식별하고, 가족 구성원을 인식하는 데 필수적인 중요한 정보를 제공한다."[3]

이 연구는 개 종류(canine kind)에 존재하는 뛰어난 설계와 아주 작은 미량의 호르몬에서도 인간의 스트레스를 감지하는 능력을 보여주고 있다. 연구자들은 다음과 같이 결론 내렸다 :

"이 연구 결과는 현재 주로 시각적 신호에 반응하도록 훈련된 불안장애 및 외상후 스트레스 장애(PTSD) 서비스 견 훈련에 추가로 적용될 수 있다.[3]

이건 가볍게 여겨져서는 안 될 일이다!

2. 경이로운 후각

스프링어 스패니얼(springer spaniel) 종인 잭(Jac)이 있다. 그 개는 땅과 심지어 아스팔트 아래의 2m 깊이의 매립 케이블에서 빠져나온 탄화수소 입자(hydrocarbon particles, 석유 또는 가스에서 나온) 냄새를 맡을 수 있다. 몇몇 매립된 고압선 케이블은 전도성 전선과 함께 기름이 채워져 있다. 기름으로 채워진 케이블은 고압 전류에서 발생되는 높은 온도에 더 잘 견딜 수 있게 된다. 또한 기름이 모든 틈새를 메워, 누전으로 이어질 수 있는 약한 부분을 줄인다. 손상된 피복에서 기름이 샌다는 것은 케이블이 더 고장나기 쉽다는 것을 의미한다. 대부분의 케이블은 40~80cm 깊이에 묻혀 있다. 놀랍게도 개는 10억 분의 1(ppb) 단위까지 감지할 수 있는데, 이 수치는 극도로 적은 량이다. 인공 누출감지기는 일반적으로 백만 분의 1(ppm) 단위 정도만 측정해낼 수 있으며, 구성 부품을 정기적으로 교체해주어야 한다.[5]

바로 여기에서 잭이 등장한다. 스코틀랜드 전력 에너지 네트워크((Scottish Power Energy Networks, SPEN)에서 가장 낮은 임금을 받는 그 직원의 보수는 주로 간식이다. 그러나 그 직원은 100% 성공 기록을 갖고 있는 가장 효율적인 직원이다.[6]

놀랍게도 개는 10억 분의 1(ppb) 단위까지 감지할 수 있는데, 이 수치는 극도로 적은 량이다. 인공 누출감지기는 일반적으로 백만 분의 1(ppm) 단위 정도만 측정해낼 수 있다....

케이블의 오일 누출은 다른 냄새를 발생시키는 전기적 누전(단락 회로 관련)과는 다르다. 개들은 수년 동안 이러한 냄새를 감지하는데 사용되어 왔다.[7] 이는 누출 부위를 찾아내기 위해, 많은 주택들의 전기 공급을 일시 차단할 필요 없이, 가정과 도로에서 결함 부위를 핀포인트로 정확하게 파악하는 데 도움이 된다. 잭의 놀라운 능력 때문에, 많은 사람들이 상당한 시간을 전기 공급이 차단되는 불편을 겪지 않아도 되는 것이다.

결론

우리의 사랑스러운 반려견들은 주인의 스트레스를 포함하여, 그들의 환경을 감지하고 탐지해낼 수 있는 능력을 갖고 있다. 이는 인간이 만든 인공감지기를 시시하게 만든다. 개의 후각 능력에 대한 이러한 사례들은 다시 한번 창조주 하나님의 창의적 천재성을 드러내고 있는 것이다.

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야생에서의 후각

늑대(wolves, Canis lupus)의 후손인 집개(domestic dogs, Canis lupus familiaris)는 자칼(jackal), 코요테(coyotes) 등과 마찬가지로, 노아의 방주에서 나온 늑대처럼 생겼던 원래 한 쌍의 개과(canids)에서 유래했다.[8] 늑대는 개보다 훨씬 더 냄새를 잘 맡을 수 있을 가능성이 높으며, 이는 CMI가 이전에 보고한 바와 같이, 자칼의 경우 확실히 사실이다. 그러나 이러한 야생의 개 종은 훈련을 쉽게 받지 못한다. 반면에 집에서 키우는 애완견은 일반적으로 훨씬 더 협조적이다. 따라서 과학자들이 한 자칼(아프리카산이 아닌 Canis aureus)와 허스키(husky, 개의 한 품종)를 교배했을 때, 그 결과 냄새 능력은 집개에 비해 개선되었지만, 야생 자칼보다 다루기가 쉬운 기질의 개가 되었다.[9] 자칼의 관점에서 볼 때, 새로운 개에서 냄새 능력이 감소했다는 점에 유의해야 한다.

진화론자들은 애초에 정교한 후각 능력이 어디에서 왔는지를 설명해야 한다.[10] 먼저 후각 수용체를 만드는 유전 정보가 필요하다. 그리고 이것 하나만으로 충분하지 않다. 인공 감지기처럼 냄새 신호가 작동기에 경보를 울리지 않는다면 소용이 없다. 처리 능력도 필요하므로, 개의 뇌(후각 피질)에 들어오는 신호를 처리하도록 프로그래밍되어야 한다. 마지막으로, 감지장치(개의 코)의 하드웨어는 신호를 해석하기 위해 소프트웨어를 실행하는 하드웨어(뇌)와 연결되어야 하며, 둘 사이의 배선은 후각신경을 통해 이루어져야 하고, 후대에도 계속 이어져야 하므로, 관련 유전 정보들이 생겨나야 한다. 후각 피질은 수신된 신호 정보를 보관하고만 있는 것이 아니라, 개의 뇌의 다른 부분과 연결되어 후각 경험에 대해 반응하게 한다.[11] 이러한 것들이 모두 무작위적인 돌연변이들에 의해서 우연히 생겨났을 것이라는 이론은 너무도 터무니없고, 불합리해 보인다.

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Posted on CMI homepage: 9 September 2024

*관련기사 : 개는 사람의 '스트레스 냄새' 맡는다 (2022. 9. 29. ZDNET Korea)

https://zdnet.co.kr/view/?no=20220928234535

이건 불안, 이건 수치심… '개 코'는 사람 스트레스 냄새도 맡는다 (2024. 3. 29. 조선일보)

https://www.chosun.com/economy/science/2024/03/29/HBW7VYAMDVCTNE2SZ7J4OJZV2Q/

후각으로 질병 찾는 개…트라우마 냄새도 구분 (2024. 3. 29. 동아사이언스)

https://m.dongascience.com/news.php?idx=64574

멍멍의사 : 개로 폐암 여부 판단한다 (2016. 10. 8. 동아사이언스)

https://m.dongascience.com/news.php?idx=14150

킁킁~ 癌입니다. 상상초월 후각왕 개코 (2015. 8. 22. 조선일보)

https://www.chosun.com/site/data/html_dir/2015/08/21/2015082102147.html

'암 탐지견· 암 판독 비둘기' 명의가 따로 없네 (2015. 12. 8. 머니투데이)

https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2015120715394370666

남성의 전립선암을 감지하는 탐지견의 놀라운 능력 (2021. 9. 13. yahopet)

https://yahopet.co.kr/2353

셰퍼드, 후각으로 갑상선암 환자 90%까지 판별 (2015. 3. 9. 경향신문)

https://www.khan.co.kr/article/201503090855551

영국 의학자들, 개의 후각 이용한 방광암 감식방법 개발 (2004. 10. 5. Voice of America)

https://www.voakorea.com/a/a-35-a-2004-10-05-2-1-91148214/1287631.html

냄새로 질병 발견하는 ‘개코’… 개만 있는 게 아니네 (2023. 3. 2. 한겨레)

https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/human_animal/1081845.html

코로나 가려내는 의료탐지견 (2020. 4. 23. 한국경제)

https://www.hankyung.com/article/202004233799i

개가 1주일 전 발자국을 추적하는 비결은… 신간 '냄새 킁킁' (2024. 8. 25. 연합뉴스)

https://www.yna.co.kr/view/AKR20240824039700005

수영장 속 설탕 한 스푼 판별하는 개, 바이러스도 잡아낼까 (2020. 5. 18. 한겨레)

https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/human_animal/945357.html

성범죄자 잡는 경찰 탐지견… 꼭꼭 숨겨둔 ‘유심칩’까지 찾는다 (2024. 2. 28. 나우뉴스)

https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20240228601011

마약 잡고 실종자 찾는 체취견, 냄새 얼마나 잘 맡길래 (2018. 6. 29. 동아사이언스)

https://m.dongascience.com/news.php?idx=22930

개 후각 능력 사람의 1만배…땅 속 흰개미도 냄새로 찾아 (2018. 9. 12. 중앙일보)

https://www.joongang.co.kr/article/22964180

사람보다 10만 배 뛰어난 ‘개코’… 향수 쓰면 일어나는 일 (2024. 8. 14. 한겨레)

https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/companion_animal/1153485.html

"넌 몇 가지 냄새나 맡을 수 있니“ (2014. 3. 24. 동아사이언스)

美연구진, 400개 후각 수용체로 1조 가지 냄새 구분 가능 규명

https://www.dongascience.com/news.php?idx=4083

AI와 개의 후각생체 정보 결합한 ‘암 조기 진단’ 기술... 정확도 최대 ‘97%’ (2024. 12. 9. 지티티코리아)

https://www.gttkorea.com/news/articleView.html?idxno=15393

References and notes

1. ‘Smell’ can have two different meanings, ‘to sense odours’, and ‘to give off a bad odour’.

2. Burgess, S. and McIntosh, A., Wonders of Creation: Design in a fallen world, Day One Publications, Leominster, UK, p. 26, 2017.

3. Wilson, C. et al., Dogs can discriminate between human baseline and psychological stress condition odours, PLoS ONE 17(9):e0274143, 2022.

4. PhD student at Queen’s University, Belfast, Department of Psychology, Stress has an odor and dogs can smell it, sciencedaily.com, 29 Sep 2022.

5. Indispensable leak detection, manufacturing.net, 3 Apr 2013.

6. Environment, shropshirestar.com, 22 Nov 2022.

7. Intero—The Sniffers, Use sniffing dogs to detect electrical short circuits, youtu.be/BwY0qibmvsc?t=40, 19 Aug 2015.

8. Guitard, C.J., Creationist modelling of the origins of Canis lupus familiaris—ancestry, timing, and biogeography, J. Creation 32(2):20–28, 2018; creation.com/dog-origins.

9. Focus, Sniffer dogs, Creation 26(1):7–9, Dec 2003; creation.com/focus-261#sniffer.

10. Walker, T., Super scented: Aerodynamics of odours in a dog’s nose, Creation 32(4):56,2010; creation.com/sniffer-dog.

11. Jenkins, E., DeChant, M., and Perry, E., When the nose doesn’t know: canine olfactory function associated with health, management, and potential links to microbiota, Front. Vet. Sci., 29 Mar 2018.

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*참조 : 개의 후각이 뛰어난 이유가 밝혀지고 있다.

https://creation.kr/animals/?idx=12663784&bmode=view

후각은 생각보다 훨씬 더 복잡하다.