포유류는 어떻게 물속에서 잠을 자나요?

돌고래와 같은 일부 해양 포유류는 뇌의 절반을 떼어놓고 잠을 자는 반면, 향유고래는 바다에서 똑바로 서서 잠을 잔다.

향유고래는 짧은 시간 동안 똑바로 서서 잠을 잔다. 사진: 프랑코 반피

해양 포유류가 잠을 자고 싶다면, 그저 눈을 감고 밤새 떠다닐 수는 없습니다. 왜냐하면 그들은 공기를 마시기 위해 비행 중에 수면 위로 올라와야 하기 때문입니다. Live Science 에 따르면, 이들은 포식자와의 만남과 저체온증의 위험 때문에 물 위에 떠서 잠들 수 없습니다.

한 가지 해결책은 한 번에 뇌의 절반을 끄는 것입니다. 반구 수면이라고 불리는 이것은 돌고래와 같은 해양 포유류가 바다에서 휴식을 취하는 방식입니다. 영국 세인트앤드루스 대학의 생물학자 패트릭 밀러는 "반구 수면은 이런 동물들에게 정말 유용한데, 뇌의 절반만 잠자면서도 낮은 활동 수준을 유지할 수 있기 때문입니다."라고 말합니다.

돌고래는 이런 식으로 잠을 잘 수 있는 해양 포유류 중에서 가장 많이 연구된 동물입니다. 포로로 사육된 돌고래의 뇌를 스캔한 결과, 한쪽 반구는 깊은 느린파 수면을 취하는 반면, 다른 반구는 깨어 있어서 돌고래가 한쪽 눈을 뜨고 잠을 잘 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이런 유형의 수면은 돌고래, 고래, 돌고래 등을 포함하는 포유류 그룹인 고래류에서 꽤 흔합니다. 많은 새들은 날면서 휴식을 취하기 위해 반구 수면을 취합니다.

하지만 밀러에 따르면 새와 돌고래는 반뇌 수면을 다른 목적으로 사용합니다. 예를 들어, 새 무리에서 무리의 바깥쪽에 있는 많은 새들은 포식자를 감시하기 위해 무리에서 멀어진 쪽으로 눈을 뜬다. 돌고래는 그 반대입니다. 잠을 잘 때는 종종 무리를 바라보는 쪽에서 눈을 뜨는데, 이는 분리되는 것을 피하기 위한 것일 가능성이 큽니다.

모든 종류의 고래류가 한쪽 반구에서만 잠을 잘 수 있는 것은 아닙니다. 일부 종은 뇌의 양쪽 반구가 모두 잠을 자는 양반구 수면을 취하는데, 이는 인간과 대부분의 포유류도 마찬가지입니다. "향유고래, 흰긴수염고래, 혹등고래처럼 포착할 수 없는 해양 동물의 뇌 활동을 측정하는 것은 정말 어렵습니다. 그런 경우에는 행동 데이터가 수면 행동을 이해하는 가장 좋은 단서가 됩니다."라고 밀러는 말했습니다.

연구자들은 동물에 태그를 달아 행동을 모니터링할 수 있습니다. 밀러가 2008년에 실시한 연구에서는 향유고래( Physeter macrocephalus )에 붙인 태그를 사용하여 향유고래가 바다에서 짧은 시간 동안 잠을 잔다는 사실을 보여주었습니다. 향유고래는 수면 가까이로 잠수하여 속도를 늦추고 멈추기도 하며 똑바로 서서 잠을 잡니다. 이들이 똑바로 자는 자세는 머리 속에 향유라고 불리는 기름이 떠다니기 때문일 가능성이 높습니다.

향유고래 무리 전체가 잠을 자는 동안 머리를 바다 표면 가까이 위로 향하게 합니다. 이 기간 동안 동물들은 전혀 반응하지 않았는데, 이는 그들이 일종의 깊은 잠을 자고 있었음을 나타냅니다. 그러나 향유고래는 호흡을 위해 수면 위로 올라와야 하기 때문에 물속에서 20분밖에 잠을 잘 수 없습니다. 향유고래는 호흡을 마친 후 다시 바다 표면으로 가라앉아 더 오래 쉬며, 이런 행동을 최대 3.5시간 동안 계속할 수 있습니다.

북방 코끼리 물범( Mirounga angustirostris )도 비슷한 짧은 교대로 양쪽 반구를 모두 사용하여 잠을 잡니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 스크립스 해양학 연구소의 박사후 연구원인 제시카 켄달-바가 2023년에 실시한 연구에서는 최초로 수면 중인 해양 포유류의 뇌 활동을 측정했습니다. 켄달바와 동료들은 물개가 약 300m 깊이까지 잠수한다는 것을 발견했습니다. 그곳에서 그들의 뇌는 느려지고 급속 눈 움직임 수면에 들어갑니다. 그들은 계속 잠을 자는 동안 거꾸로 뒤집히고 느린 원을 그리며 회전합니다.

코끼리물범은 포식자의 위험 때문에 바다에서 자는 총 시간을 하루 약 2시간으로 제한하는데, 이로 인해 모든 포유류 중에서 가장 잠을 짧게 자는 동물에 속합니다.

안캉 ( Live Science 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/dong-vat-co-vu-ngu-duoi-nuoc-the-nao-4713862.html