고양이 눈동자는 왜 세로로 길쭉할까?

밝은 곳에서 집고양이의 동공은 검은 세로선처럼 좁아집니다. 이 모양은 단순한 장식이 아닙니다. 동공은 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 구멍이고, 세로로 긴 동공은 낮과 밤을 오가며 땅 가까이에서 매복 사냥을 하는 작은 포식자의 생활 방식과 밀접하게 연결되어 있습니다.

먼저 세로로 찢어진 동공은 넓은 밝기 범위에 대응하기 좋습니다. UC 버클리가 소개한 비교 연구에서 집고양이의 동공 면적은 가장 좁을 때와 가장 넓을 때 약 135배까지 달라졌습니다. 사람의 둥근 동공이 보인 약 15배 변화보다 훨씬 큰 폭입니다. 덕분에 고양이는 어두울 때 빛을 많이 받고 한낮에는 과도한 빛을 강하게 줄일 수 있습니다.

그러나 빛 조절만으로는 동공이 왜 가로가 아니라 세로인지 설명되지 않습니다. 연구진은 먹잇감까지의 거리를 재는 두 단서에 주목했습니다. 두 눈에 들어오는 영상의 차이인 양안 시차와, 초점에서 벗어난 윤곽이 흐려지는 정도입니다. 세로 동공과 앞을 향한 두 눈의 조합은 이 두 단서를 가까운 거리에서 함께 활용하는 데 유리할 수 있습니다.

이 이점은 몸을 낮추고 숨어 있다가 짧게 뛰어드는 작은 사냥꾼에게 특히 커집니다. 214종의 육상동물을 비교한 연구에서 세로 동공은 낮과 밤에 모두 활동하는 매복 포식자와 강하게 연결됐습니다. 앞을 보는 매복 포식자 65종 가운데 44종이 세로 동공이었고, 그중 36종의 어깨 높이는 42센티미터보다 낮았습니다. 집고양이가 바로 이 조건에 잘 들어맞습니다.

그래서 모든 고양잇과 동물이 같은 눈을 가진 것은 아닙니다. 사자와 호랑이처럼 눈높이가 높은 큰 고양잇과 동물은 둥근 동공을 가집니다. 반대로 염소나 말처럼 먹히는 입장에 놓인 초식동물은 넓은 지면을 살피는 데 알맞은 가로 동공을 지닌 경우가 많습니다. 동공 모양을 포식자와 피식자라는 한 단어로만 나누면 예외와 실제 기능을 놓치게 됩니다.

이 비교 연구는 여러 종에서 나타난 연관성과 광학 모형을 바탕으로 한 진화적 설명이지, 고양이 한 마리에게 동공 모양을 바꿔 사냥 성공률을 직접 재본 실험은 아닙니다. 수중·공중·나무 위 생물에는 다른 조건도 작용할 수 있습니다. 그럼에도 집고양이의 가느다란 동공은 변화하는 빛을 다루고, 지면 가까이서 먹잇감까지의 거리를 정밀하게 읽는 시각 체계의 일부라는 설명을 강하게 뒷받침합니다.