인체의 신비 머리와 신체기관들, 코와 턱, 그리고 눈까지

사진을 디지털로 수정하여 두 장씩 만들었다. 한 장에서는 눈썹을 지웠고, 다른 한 장에서는 눈 자체를 지웠다. 놀랍게도 눈이 없을 때보다 눈썹이 없을 때 누구인지를 알아보지 못하는 사람들이 압도적으로 더 많았다.

속눈썹도 마찬가지로 기능이 불분명하다. 속눈썹이 눈 주위의 공기 흐름을 미묘하게 바꿈으로써 티끌을 날려보내고 작은 입자들이 눈에 내려앉는 것을 막는 데에 기여한다는 증거가 약간 있지만, 주된 혜택은 아마도 얼굴에 흥미와 매력을 더해주는 것인 듯하다. 속눈썹이 긴 사람들은 대개 그렇지 않은 사람들보다 더 매력적이라는 평가를 받는다.

더욱 비정상인 부위는 코이다. 포유동물은 대개 둥그스름하게 튀어나온 코가 아니라, 주둥이가 달려 있다. 하버드 인류진화생물학과 교수 대니얼 리버먼은 인간의 코와 그 안의 복잡한 굴이 호흡 효율을 높이고, 오래 달릴 때 과열되는 것을 방지하는 데에 도움을 주려고 진화했다고 본다. 이 배치는 분명히 우리에게 딱 맞는다. 인류와 그 조상들은 약 200만 년 동안 튀어나온 코를 가지고 있었다.

가장 신비로운 부위는 턱이다. 턱은 인류에게 아주 특별한 것이며, 우리에게 왜 턱이 있는지는 아무도 모른다. 턱은 머리에 아무런 구조적 혜택도 제공하지 않는 듯하므로, 인류가 그냥 잘생긴 턱이 멋있다고 여긴 것일 수도 있다.

 

리버먼은 아주 드물게 경쾌한 분위기에 휩싸였을 때에 이렇게 적었다. “이 마지막 가설을 검증하기란 유달리 어렵지만, 독자 여러분은 적절한 실험을 생각해보기를 바란다.” 영어에서 ‘턱 없는 경이(chinless wonder : 어리석은 자라는 뜻/역주)” 같은 말을 쓰는 것을 보면, 우리는 분명히 작은 턱을 개성과 지능의 결핍과 동일시하는 듯하다.

멋진 코나 커다란 눈에 모두가 혹하기는 하지만, 우리 얼굴의 특징들 대부분의 진짜 목적은 감각을 통해서 세계를 해석하도록 돕는 것이다. 신기한 점은 우리가 늘 오감이라고 말한다는 것이다. 

 

우리의감각은 그보다 더 많기 때문이다. 우리는 균형, 가속과 감속, (고유감각이라고 하는) 공간적인 위치, 시간의 경과, 식욕의 감각도 가지고 있다. 어떻게 세느냐에 따라서 달라지겠지만, 우리 안에는 자신이어디에 있으며 무엇을 하고 있는지를 알려주는 감각이 총 33가지가있다.

미각은 다음 장에서 입을 살펴보면서 다루기로 하고, 여기서는 머리에 있는 가장 친숙한 세 가지 감각인 시각, 청각, 후각을 살펴보기로 하자.

말할 필요도 없겠지만, 눈은 하나의 경이이다. 대뇌 겉질의 약 3분의1은 시각에 관여한다. 빅토리아 시대 사람들은 눈의 복잡성에 깊이경탄한 나머지 눈을 지적 설계의 증거라고 제시하고는 했다.

 

눈은 사실 그와 정반대이기 때문에 사실상 잘못된 선택이었다. 즉 눈은 앞뒤가 뒤집혀 있는 엉성한 구조이다. 빛을 검출하는 막대세포와 원뿔세포는 뒤쪽에 있는 반면, 그 세포들에 산소를 공급하는 혈관은 앞쪽에 놓여 있다. 혈관과 신경섬유 같은 것들이 빛을 감지하는 세포들의 앞쪽으로 흩어져 있기 때문에, 눈은 그것들을 뚫고서 내다보아야한다.

 

보통은 뇌가 모든 간섭을 편집하여 제거하지만, 늘 성공하는것은 아니다. 맑은 날 새파란 하늘을 쳐다보면 난데없이 하얀 불꽃같은 것을 본 경험이 있을 것이다. 아주 순식간에 사라지는 별똥별같기도 하다. 놀랍겠지만, 우리는 자신의 백혈구가 망막 앞쪽의 혈관을 타고 움직이는 모습을 본 것이다. 

 

백혈구는 적혈구에 비해서 크기 때문에 때로 좁은 모세혈관에서는 꽉 끼어서 잠깐 멈칫하기도 하는데, 바로 그럴 때 눈에 보이게 된다. 이를 학술용어로는 셰러 청색장 눈속 현상(Scheerer's blue field entoptic phenomenon)이라고 한다.20세기 초 독일의 안과의사인 리하르트 셰러의 이름을 땄다. 

 

파란 하늘의 허깨비(blue-sky sprite)라는 시적인 표현이 더 흔히 쓰이기는 한다. 맑은 파란 하늘에서 백혈구가 더 잘 보이는 이유는 그저 눈이 빛의 파장들을 흡수하는 방식 때문이다. 

 

시야에 부유물이 티끌처럼 떠다니는 것도 비슷한 현상이다. 눈의 유리체액이라는 젤리 같은 물질에 들어 있는 미세한 섬유들의 덩어리가 망막에 그림자를 드리움으로써 나타난다. 

 

나이를 먹을수록 이 부유물이 더 흔해진다. 대개는무해하지만, 드물게는 망막 찢김을 시사할 수도 있다. 이것을 전문용어로 날파리증 또는 비문증(muscae volitantes)이라고 한다.

사람의 눈알을 손에 올려놓으면, 그 크기에 놀랄지도 모른다. 눈구멍에 박혀 있을 때는 약 6분의 1만 드러나 있기 때문이다. 눈은젤로 채워진 주머니 같은 느낌인데, 실제로 앞에서 말한 유리체액(vitreous humor)이라는 젤 같은 물질로 채워져 있으므로 놀랄 일도아니다. 

 

(유리체액의 영어 단어에서 “유머[humor]"는 웃음을 일으키는능력이 아니라, 몸에 있는 액체나 반액체를 가리키는 해부학적 의미이다.)

복잡한 기관이므로 여러분도 예상할 수 있겠지만, 눈은 여러 부위로 이루어져 있다. 홍채, 각막, 망막처럼 우리가 잘 아는 부위들도 있고, 중심오목, 맥락막, 공막처럼 덜 들어본 부위들도 있지만, 본질적으로 눈은 일종의 카메라이다. 

 

앞쪽에 있는 수정체와 각막은 들어오는 상을 포착하여 눈알 뒤쪽 벽인 망막에 투사한다. 망막의 빛 수용기들은 그 상을 전기 신호로 바꾸어서 시신경을 통해서 뇌로 보낸다.

눈의 해부 구조 중에서 잠깐 짬을 내어 감사를 표할 곳을 고르라면, 바로 각막이다. 이 수수한 돔 모양의 덮개는 세상의 공격으로부터 눈을 보호할 뿐만 아니라, 눈의 초점을 맞추는 일도 사실상 3분의 2를 맡고 있다. 사람들은 으레 수정체가 초점을 맞추는 일을 전담한다고 생각하지만, 사실 수정체는 3분의 1만을 맡고 있다. 

 

각막은 정말로 놀랍기 그지없다. 물론 각막을 떼어내어 손가락 끝에 올리면(아주 딱 들어맞을 것이다), 별로 놀랍게 여겨지지 않을 것이다. 그러나 더 자세히 살펴보면, 거의 모든 신체 부위들이 그렇듯이 놀라운 복잡성이 드러난다. 

 

각막은 상피, 보먼 막(Bowman's membrane), 버팀질, 데스메 막(Descemets membrane), 내피의 다섯 층으로 이루어져 있다. 0.5밀리미터 남짓한 두께에 이 층들이 다 들어차 있다. 투명함을 유지하기 위해서 각막에는 피가 거의 공급되지 않는다. 아니, 사실상 전혀 공급되지 않는다.

눈에서 빛 수용기가 가장 많은 부위 사실상 보는 부위는 중심오목(fovea, “얕은 구멍이라는 뜻의 라틴어에서 유래했으며, 중심오목은 조금 우묵한 곳에 놓여 있다)이다. 이 중요한 일을 하는 부위의 이름을 아예 들어본 적도 없는 사람이 많다니 흥미롭다.

* 말이 나온 김에 덧붙이면, 시력 1.0은 6미터 떨어진 곳에서 눈이 좋은 사람이라면 볼 수 있는 것들을 잘 볼 수 있다는 뜻이다. 시력이 다는 뜻이 아니다.

눈의 활동이 (말 그대로의 의미에서) 매끄럽게 이루어지도록, 우리는 끊임없이 눈물을 분비한다. 눈물은 눈꺼풀이 매끄럽게 미끄러지도록 할 뿐만 아니라, 눈알 표면의 미세하게 울퉁불퉁한 부위들을균일하게 함으로써 초점이 더 잘 맞도록 한다. 또 눈물에는 항균 화학물질이 들어 있어서 대부분의 병원균을 막는다. 

 

눈물에는 세 종류가 있다. 기초 눈물, 반사 눈물, 감정 눈물이다. 기초 눈물은 윤활 작용을 한다. 반사 눈물은 연기나 양파 같은 것에 눈이 자극을 받으면 흘러나온다. 

 

감정 눈물은 물론 감정이 북받칠 때 나오는데, 독특하기도 하다. 우리가 아는 한, 감정이 북받칠 때 눈물을 흘리는 동물은 인간밖에 없다. 그것도 인간의 많은 수수께끼 중의 하나이다. 

 

눈물을 터뜨림으로써 얻는 생리적 혜택은 전혀 없다. 또 극심한 슬픔을의미하는 이 행위가 극도의 기쁨이나 차분한 희열이나 강렬한 자긍심 등 다른 거의 모든 강렬한 감정 상태를 통해서도 촉발된다는 사실 역시 조금 기이하다.

눈물은 눈가에 있는 아주 많은 작은 샘들을 통해서 분비된다. 크라우제 샘, 볼프링 샘, 몰 샘, 차이스 샘이 있고, 눈꺼풀에는 거의 48개에 달하는 마이봄 샘이 있다. 

 

우리는 하루에 약 150~300그램의 눈물을 생산한다. 눈물은 눈의 코 바로 옆쪽 구석에 위치한 눈물 유두(papilla lacrimalis)라는 조금 살집이 있는 부위에 있는 눈물 점이라는구멍을 통해서 빠져나간다. 

 

감정 눈물을 흘릴 때면 눈물 점이 빼낼수 없을 만큼 눈물이 많이 나와서 뺨을 타고 흘러내린다.

홍채는 눈에 색깔을 부여한다. 카메라의 조리개처럼 눈동자의 크기를 조절해서 필요한 만큼만 빛이 들어오도록 하는 한 쌍의 근육의로 이루어져 있다.

 

언뜻 보면 홍채는 눈동자를 에워싸고 있는 밋밋한 고리처럼 보이지만, 더 자세히 보면 대니얼 맥닐의 말처럼 “무수한점, 쐐기, 바살”로 이루어져 있음이 드러난다. 

 

게다가 이 무늬는 사람마다 다르며, 그래서 홍채 인식 장치가 보안시설의 신원 확인용으로 점점 더 많이 쓰이고 있다.

눈의 흰 부위는 공막(sclera, “단단한”이라는 그리스어에서 유래)이다. 우리의 공막은 영장류 중에서도 독특하다. 공막 덕분에 우리는타인의 시선이 어디를 향하는지를 꽤 정확히 알아차릴 수 있고, 또 말없이 눈짓으로 의사소통도 할 수 있다. 이를테면, 식당에서 눈알을 조보라고 알릴 수 있다.

금 움직이는 것만으로 동료에게 옆 식탁을 쳐다우리 눈에서 시각을 담당하는 빛 수용기는 두 종류이다. 막대세포는 어둑할 때에도 볼 수 있게 해주지만 색깔을 보지는 못한다. 

 

원뿔세포는 빛이 밝을 때에 활동하며 세상을 파랑, 초록, 빨강이라는 세색깔로 구분한다. “색맹인 사람은 대개 이 세 가지 원뿔세포 중 어느 하나가 없어서 모든 색깔을 다 보는 대신에 일부만 본다. 

 

원뿔세포가 아예 없는 사람들을 완전색맹(achromatopsia)이라고 한다. 그들의 주된 문제는 세계가 창백하게 보인다는 것이 아니라, 빛이 환한곳에서는 견디기가 너무나 어렵고 햇빛이 강하면 말 그대로 눈이 멀수도 있다는 것이다. 우리 조상들은 본래 야행성이었기 때문에, 밤에 더 잘 보기 위해서 색깔 감지 능력을 얼마간 포기했다. 

 

즉 원뿔세포를 버리고 막대세포를 늘렸다. 훨씬 뒤에 영장류는 익은 열매를 더잘 찾아내기 위해서 빨간색과 오렌지색을 보는 능력을 다시 갖추었지만, 우리는 여전히 세 종류의 색깔 수용기만을 지니고 있다.