포유류는 왜 파충류, 조류, 어류처럼 화려한 색을 띠지 않을까?

사진에는 물속 세 마리 하마가 보인다. 가장 가까이 있는 하마가 고개를 왼쪽으로 들어 위를 올려다보며 화려한 색깔 새가 날아가는 모습을 본다. 포유류는 조류나 다른 동물처럼 선명한 색을 만들어내는 색소와 구조가 부족하다. (이미지 출처: Krzysztof Baranowski via Getty Images)

많은 포유류는 털이 갈색이나 검은색이다. 왜 보라색이나 형광 분홍색처럼 더 이국적인 색깔은 없을까?

도마뱀, 조류, 어류는 형광 분홍색부터 진한 보라색까지 선명한 색을 자랑하는 경우가 많지만, 대부분의 포유류는 상당히 수수하다.

그렇다면 왜 포유류는 다른 동물들처럼 화려한 색을 띠지 못할까?

대부분의 포유류 털 색깔이 갈색, 검은색, 흰색인 데는 여러 가지 요인이 복합적으로 작용한다.

첫 번째는 색 표현과 관련이 있다.

벨기에 겐트 대학교 진화생물학자 매튜 쇼키Matthew Shawkey는 동물이 색을 표현하는 주요 방법으로 색소와 구조를 통한 두 가지를 꼽았다.

색소는 동물의 피부와 털 속에 존재하며 빛을 반사하고 흡수하여 특정 색을 만들어낸다.

반면 구조색은 피부, 깃털, 비늘 표면에 있는 나노 크기 모양과 패턴이 빛을 왜곡해 밝고 영롱한 색을 만들어낸다.

동물은 한 가지 방법만 사용하거나 때로는 두 가지 방법을 모두 사용해 색을 표현할 수 있다.

하지만 쇼키에 따르면 포유류는 이 두 가지 방법 중 어느 것도 제대로 사용하지 않는다.

카로티노이드carotenoids, 포르피린porphyrins, 프테린pterins과 같은 여러 색소가 있지만 포유류는 멜라닌melanin이라는 단 한 가지 색소만 있다.

쇼키는 이 멜라닌 색소 하나로 포유류의 모든 색이 나타나며, 멜라닌이 없으면 얼룩말이나 판다처럼 흰색을 띠는 동물이 있다고 설명했다.

또한 포유류 털의 구성 성분 역시 포유류가 나타낼 수 있는 구조색의 종류를 제한한다.

쇼키는 머리카락은 깃털, 비늘, 피부처럼 복잡한 구조가 없기에 구조적 색에 필요한 나노 규모 패턴을 만들어낼 수 없다는 것은 놀라운 일이 아니라고 지적했다.

예를 들어, 맨드릴mandrills (Mandrillus sphinx)은 밝은 빨간색과 파란색으로 칙칙한 포유류의 규칙을 깨뜨리는데, 이 색깔은 털이 없는 부분에만 나타난다.

때때로 초록색 반점이 있는 나무늘보는 털 자체의 색소나 구조 때문이 아니라 털에 자라는 조류 때문에 이러한 색을 얻는다.

붉은 코를 지닌 커다란 검은색과 황갈색 영장류가 푸른 잎 사이를 네 발로 걷는다. 엉덩이에는 파란색과 분홍색이 섞인 다양한 색깔이 있다. 밝은 색을 가진 몇 안 되는 포유류 중 하나인 맨드릴은 털이 거의 없거나 아예 없는 신체 부위에만 이러한 색이 있다. (이미지 출처: owngarden via Getty Images)

색의 진화

그렇다면 왜 대부분의 포유류는 생생한 색조를 만들어내지 못할까?

한 가지 가설은 포유류가 처음 진화했을 때 공룡이 최상위 포식자였고 포유류는 먹이였다는 것이다.

포유류는 포식자에게 잡아먹히는 것을 피하기 위해 1억 년이 넘는 시간 동안 주로 야행성 동물로 살았으며, 오늘날에도 대부분 야행성이다.

이 수백만 년 세월은 포유류 외형에 큰 영향을 미쳤다.

쇼키(Showkey)가 공동 저자로 참여하고 2025년 사이언스Science에 발표된 연구에서, 연구팀은 현대 포유류의 멜라노솜melanosomes이라는 색소 저장 구조와 쥐라기 및 백악기 시대 포유류 화석 6개에서 발견된 멜라노솜을 비교했다.

그 결과, 모든 포유류 화석이 갈색이나 회색 계열 색을 띠고 있음을 발견했다.

이 선사시대 동물들은 주로 어두운 곳에서 살았기 때문에, 어두운 색은 포식자를 피하는 데 도움이 되었을 것이다.

쇼키는 라이브 사이언스(Live Science)와의 인터뷰에서 "밝은 색은 자연선택에 불리하게 작용했을 것"이라고 말했다.

조류가 아닌 공룡이 멸종한 이후 6,600만 년 동안 포유류의 다양성은 6,000종 이상으로 폭발적으로 증가했다.

현재 야행성 및 주행성 포유류 중에는 천적이 없는 종들이 존재한다.

하지만 포유류는 여전히 대부분 갈색, 회색, 검은색을 띤다.

캘리포니아 주립대학교 롱비치 캠퍼스 행동 진화 생태학자 테드 스탠코위치Ted Stankowich는 이러한 현상이 대부분의 포유류가 여전히 색각을 지니지 않기 때문일 수 있다고 말했다.

연구자들은 포유류가 공룡 시대에 야간 시력을 향상시키기 위해 색각 일부를 희생했을 것이라고 추측한다.

대부분의 포유류는 여전히 이색시를 지니는데, 이는 눈이 색을 인식하는 데 도움을 주는 세 가지 원추 세포 중 두 가지만 있다는 의미다.

이색시를 지닌 포유류는 빨강, 주황, 청록색, 보라색과 같은 색을 볼 수 없으며, 일반적으로 세 가지 원추 세포를 모두 지닌 삼색시를 가진 포유류만큼 채도가 높은 색을 구분할 수 없다.

호랑이는 사람 눈에는 주황색으로 보이지만, 이색시를 가진 동물에게는 초록색으로 보인다. (이미지 출처: Kevin Carter via Getty Images)

동물들이 색을 사용하는 주된 목적, 즉 짝을 유인하거나 동족 간 의사소통, 위장, 그리고 포식자에게 독성이 있거나 위험하다는 신호를 보내는 것 등은 짝이나 포식자가 자신이 사용하는 색을 볼 수 없을 때는 효과가 없다.

어떤 포유류는 오히려 이러한 색각 부족을 이점으로 활용하기도 한다.

예를 들어, 호랑이는 삼색시를 가진 사람에게는 주황색으로 보이지만, 먹잇감인 포유류에게는 초록색으로 보여 사냥할 때 풀숲에 완벽하게 위장할 수 있다.

스탠코위치는 많은 포유류가 선명한 색 대신 검은색과 흰색, 또는 갈색과 노란색처럼 대비되는 색과 무늬를 사용하여 서로에게 신호를 보낸다고 말했다.

예를 들어, 스컹크Skunks와 족제비polecats는 검은색과 흰색 점박이와 줄무늬를 이용하여 포식자에게 고약한 냄새를 풍길 준비가 되어 있음을 알린다.

독특한 무늬로 유명한 아프리카 들개African wild dog는 뚜렷하게 흰 꼬리가 있는데, 연구자들은 이 꼬리가 사냥 중 신호 전달에 사용된다고 추측한다.

검은색, 적갈색, 주황색-노란색 대비가 뚜렷한 무늬로 잘 알려진 인도왕다람쥐Indian giant squirrel는 이러한 무늬를 다양한 포식자로부터 자신을 보호하기 위한 위장으로 사용할 수 있다.

포유류는 새로운 색채 신호 전달 방식을 발전시켜 왔기 때문에 색각을 되찾을 필요성이 크지 않을 수 있다. (삼색시trichromatic vision인 몇 안 되는 포유류, 즉 인간과 일부 원숭이를 포함한 영장류는 매우 특정한 이유로 색각을 진화시켰다.)

스탠코위치는 비비, 황금들창코원숭이, 맨드릴처럼 밝은 파란색과 빨간색을 나타내는 몇몇 포유류가 가장 뛰어난 색각을 지닌 포유류에 속한다고 지적했다.

형광Fluorescence과 무지개빛iridescence

최근 연구에서는 몇 가지 예외적인 사례가 밝혀졌다.

예를 들어, 많은 포유류는 자외선 아래에서 형광을 발하는데, 인간 눈은 자외선을 감지할 수 없지만 일부 포유류는 감지할 수 있다.

게다가, 겐트 대학교 진화생물학자 제시카 돕슨Jessica Dobson과 그녀의 동료들은 이전에는 이러한 반짝이는 특징이 없는 것으로 알려진 몇몇 포유류 종에서 무지갯빛을 발견했다.

동물 털을 가까이에서 보면 갈색과 검은색 얼룩 사이사이에 파란색과 초록색 화려한 부분이 보인다. 아프리카 홈이빨쥐(Mylomys dybowskii) 털에서 보이는 무지갯빛. 과학자들은 이 무지갯빛이 진화적인 목적을 가지는지는 의문이지만, 생각보다 널리 퍼져 있을 가능성이 있다고 생각한다. (사진 제공: 제시카 돕슨)

돕슨은 이 무지갯빛 발견에 대해 "번뜩이는 아이디어가 떠올랐다"고 말했다.

박물관 서랍을 열었을 때 햇빛이 여러 열대 쥐 종의 보존된 털에 적절한 각도로 비추면서 발견하게 된 것이다.

돕슨은 이러한 무지갯빛이 진화적인 목적을 가지는지는 확신하지 못하지만, 포유류 색깔에 대한 미스터리가 아직 풀리지 않았다는 사실이 매우 흥미롭다고 말했다.

"자세히 살펴보면 포유류는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 다채로운 색을 띠고 있다"고 돕슨은 말했다.