돌고래와 같은 일부 해양 포유류는 뇌의 절반을 공중에 내밀고 자는 것을 선호하는 반면, 향유고래는 바다에서 똑바로 선 자세로 잠을 잡니다.
향유고래는 짧은 시간 동안 똑바로 선 자세로 잠을 잔다. 사진: 프랑코 반피
해양 포유류는 잠을 자고 싶어도 눈을 감고 밤새도록 목적 없이 떠다닐 수 없습니다. 숨을 쉬기 위해 한밤중에 수면으로 올라와야 하기 때문입니다. 또한 포식자를 만나거나 저체온증에 걸릴 위험 때문에 그냥 물에 둥둥 떠서 가라앉으며 잠을 잘 수도 없다고 Live Science 는 전했습니다.
한 가지 해결책은 뇌의 절반씩 기능을 정지시키는 것입니다. 이를 단반구 수면이라고 하는데, 돌고래와 같은 해양 포유류가 넓은 바다에서 휴식을 취하는 방식입니다. 영국 세인트앤드루스 대학교의 생물학자 패트릭 밀러는 "단반구 수면은 이 동물들에게 매우 유용합니다. 뇌의 절반만 사용하면서도 활동 수준을 낮게 유지할 수 있기 때문입니다."라고 설명합니다.
돌고래는 이러한 유형의 수면을 취할 수 있는 해양 포유류 중 가장 많이 연구된 종입니다. 사육된 돌고래의 뇌 스캔 결과, 한쪽 뇌반구는 깊은 서파 수면을 취하는 동안 다른 쪽 뇌반구는 깨어 있는 상태를 유지하여 한쪽 눈을 뜬 채 잠을 잘 수 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 수면 유형은 돌고래, 고래, 쇠돌고래 등이 속한 두족류에서 매우 흔합니다. 많은 조류 또한 비행 중 휴식을 위해 한쪽 뇌반구만 사용하는 수면을 취합니다.
하지만 밀러에 따르면 새와 돌고래는 반뇌 수면을 서로 다른 목적으로 이용합니다. 예를 들어 새 떼의 경우, 가장자리에 있는 새들은 무리에서 가장 먼 쪽 눈을 뜨고 포식자를 경계합니다. 돌고래는 정반대입니다. 잠을 잘 때 돌고래는 보통 무리의 다른 구성원들과 떨어져 나가는 것을 막기 위해 무리를 향한 쪽 눈을 뜨고 있습니다.
모든 고래류가 단반구 수면을 취하는 것은 아닙니다. 인간과 대부분의 포유류처럼 뇌의 양쪽 반구가 모두 수면을 취하는 양측성 수면을 하는 종도 있습니다. 밀러는 "향유고래, 참고래, 혹등고래처럼 포획할 수 없는 해양 동물의 뇌 활동을 측정하는 것은 매우 어렵습니다. 이런 경우에는 행동 데이터가 수면 행동을 파악하는 데 가장 좋은 단서가 됩니다."라고 말합니다.
연구자들은 동물에 표식을 부착하여 행동을 추적할 수 있습니다. 2008년 밀러의 연구에서는 향유고래( Physeter macrocephalus )에 부착된 표식을 사용하여 향유고래가 대양 한가운데에서 짧은 시간 동안 잠을 잔다는 것을 보여주었습니다. 향유고래는 수면 가까이 잠수하여 속도를 줄이고 멈춰 서서 잠을 잡니다. 이들이 똑바로 서서 자는 자세는 머리에 있는 스페르마세티라는 기름 성분 때문일 가능성이 높습니다.
향유고래 무리는 잠을 잘 때 머리를 수면 가까이에 향한 채 위로 향하게 유지합니다. 이 시간 동안 향유고래는 아무런 반응도 보이지 않는데, 이는 깊은 잠에 빠져 있음을 나타냅니다. 하지만 향유고래는 약 20분 정도만 물속에서 잠을 잘 수 있으며, 그 후에는 숨을 쉬기 위해 수면으로 올라와야 합니다. 숨을 쉰 후에는 다시 바닷속으로 가라앉아 휴식을 취하는데, 이러한 행동은 최대 3시간 30분까지 반복될 수 있습니다.
북방코끼리물범( Mirounga angustirostris ) 역시 뇌의 양쪽 반구를 비슷한 방식으로 짧게 회전시키며 잠을 잔다. 2023년 캘리포니아 대학교 샌디에이고 스크립스 해양학 연구소의 박사후 연구원인 제시카 켄달-바가 수행한 연구는 해양 포유류의 수면 중 뇌 활동을 측정한 최초의 연구였다. 켄달-바와 동료 연구진은 물범들이 약 300m 깊이까지 잠수한다는 사실을 발견했다. 그곳에서 물범들의 뇌 활동은 느려지고 렘수면(REM sleep) 상태에 들어갔다. 물범들은 잠을 자는 동안 몸을 뒤집고 천천히 원을 그리며 회전했다.
포식자의 위협 때문에 코끼리물범은 바다에서 자는 시간을 하루에 약 두 시간 정도로 제한하며, 이는 포유류 중에서 잠을 가장 적게 자는 종에 속합니다.
안캉 ( Live Science 에 따르면)
[광고_2]
출처 링크
댓글 (0)