인간처럼 단어 조합해 노래하는 ‘십자매의 비밀’ [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

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세줄 요약

• 십자매 노래에서 인간 언어형 토막 구조 확인
• 자주 쓰는 토막은 짧고 드문 토막은 긴 분포
• 새끼 시절에도 같은 패턴, 학습 원리 시사

영국 에든버러대·세인트앤드루스대, 일본 데이쿄대·이화학연구소(리켄) 뇌과학연구센터, 이스라엘 히브리대 공동 연구팀은 새가 부르는 노래에도 인간 언어의 ‘단어’에 해당하는 구조가 있으며 구조도 인간 언어와 같은 수학적 규칙을 따른다고 12일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 8일 자에 실렸습니다.

연구팀은 반려새로 많이 키우는 십자매 수컷 6마리가 생후 60일부터 120일까지 부르는 노래들을 녹음해 그중 30건을 분석했습니다. 십자매를 비롯한 명금류가 인간 아기처럼 어른 새의 노래를 들으며 노래를 배운다는 사실은 오래전부터 알려져 있습니다.

우선 노래를 이루는 음절마다 알파벳 한 글자를 배정해 노래 하나를 긴 문자열로 바꿨습니다. 그다음 앞 소리에서 뒤 소리로 이어질 확률이 직전보다 절반 아래로 뚝 떨어지는 지점을 잘라냈습니다. 아기가 띄어쓰기 없는 말소리 속에서 자주 붙어 다니는 소리를 단서로 단어의 경계를 찾아내는 것과 같은 원리입니다.

그 결과 십자매가 한 번 부르는 노래는 평균 11개 토막으로 나뉘었습니다. 토막들 중 일부는 매우 자주 쓰이고 나머지는 드물게 쓰이는 형태로 분포됐습니다. 언어학에서 ‘지프 분포’라고 부르는 패턴으로 분포의 기울기까지 인간 언어와 거의 같았습니다. 자주 쓰는 토막일수록 길이가 짧다는 점도 인간 언어와 일치했습니다. 심지어 혹등고래의 소리 패턴과도 일치했습니다.

흥미로운 것은 노래가 아직 어설픈 새끼 때 노래 속에도 지프 분포가 발견됐다는 점입니다. 연구팀은 이 분포가 학습을 마친 결과물이 아니라 배워서 익히는 정보화 과정을 형성하는 근본 원리를 보여준다고 해석했습니다.

물론 새의 단어가 뜻을 담고 있지는 않습니다. 인간 언어의 주된 기능이 의미 전달인 반면 새와 고래의 노래는 주로 구애에 쓰입니다. 연구팀은 이처럼 의미가 없는 신호 체계에서도 언어의 통계적 뼈대가 나타난다는 점에 주목한 겁니다. 세대를 넘어 배워서 전달하는 방식 자체가 배우기 쉬운 구조를 만들어 낸다는 설명입니다. 또 계통이 전혀 다른 세 종이 같은 언어 학습법을 보인다는 것은 수렴 진화의 사례라고도 강조했습니다.

유용하 과학전문기자