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극지연구소 이원영 박사 "하루 1만 번 이상 4초짜리 쪽잠 자며 새끼 보호"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 몇초간 쪽잠을 자는 미세수면(microsleep)이 쌓이면 오래 자는 효과가 있을까? 남극에 사는 턱끈펭귄(chinstrap penguin)은 번식기에 평균 4초간의 미세수면으로만 하루 11시간을 자는 것으로 나타났다.
턱끈펭귄에 뇌파(EEG) 측정기, 가속도계 등을 부착해 밝혀낸 이 사실은 미세수면이 쌓이면 수면 효과도 누적될 수 있음을 보여주는 사례로, 사람 등 동물마다 수면 형태가 필요에 따라 다양하게 진화했을 가능성을 시사하는 것으로 풀이된다.
[극지연구소 이원영 박사 제공. 재판매 및 DB 금지]
극지연구소(KOPRI) 이원영 박사와 프랑스 리옹 신경과학 연구센터 폴-앙투안 리브렐 박사팀은 1일 과학 저널 사이언스(Science)에서 남극 턱끈펭귄은 하루 1만번 이상의 미세수면을 통해 매일 11시간 이상 잠을 자는 것으로 나타났다고 밝혔다.
연구팀은 턱끈펭귄은 한 번에 긴 시간을 자지 않고 하루 수천번 조는 식으로 잠을 자는데, 한 번에 평균 4초 동안만 졸기 때문에 항상 깨어있는 것처럼 둥지에서 새끼의 안전을 살필 수 있다고 말했다.
사람을 포함한 모든 동물은 잠이 필요하지만 잠을 잘 때는 몸을 움직이지 않고 주변 환경 감지 및 반응 능력이 떨어져 포식자의 공격에 취약해진다.
사람의 경우 수면이 부족하면 졸음, 몇 초간의 각성 중단, 수면 관련 뇌 활동 중단 같은 현상이 일어날 수 있으며, 운전 중 이런 미세수면이 발생하면 졸음운전 사고 등으로 매우 위험할 수 있다.
연구팀은 다양한 동물에서 미세수면이 일어나는 것으로 보이지만 미세수면이 긴 수면과 동일한 정신적, 신체적 회복 기능을 하는지는 불분명하다고 밝혔다.
연구팀은 이 연구에서 남극 킹조지섬에 있는 턱끈펭귄 번식지에서 19마리의 몸에 뇌파(EEG) 측정기, 가속도계, GPS, 잠수기록계 등이 들어 있는 장치를 부착한 다음 2주 후 14마리에서 장치를 회수해 분석했다.
[Paul-Antoine Libourel 제공. 재판매 및 DB 금지]
턱끈펭귄들은 번식기에 파트너가 며칠 동안 바다에서 먹이를 사냥하는 경우 홀로 둥지에 남아 포식자 새와 침입하는 다른 펭귄으로부터 새끼를 지켜야 하기 때문에 장시간 잠을 자면 둥지와 새끼가 위험해질 수 있다.
2주 동안 측정된 뇌파와 움직임 등을 분석한 결과 턱끈펭귄들은 장시간 잠을 자지 않는 대신 자주 매우 짧은 잠을 자는 것으로 나타났다.
이들의 잠은 평균 지속시간이 4초에 불과한 미세수면이었고, 그 회수는 하루 1만회 이상으로 총 수면시간은 하루 11시간이 넘은 것으로 분석됐다.
이원영 박사는 "사람은 깊은 잠을 의미하는 '느린 뇌파 수면'(서파수면)에 접어드는 데 오래 걸리지만 턱끈펭귄들은 단 몇초의 미세수면에서도 순식간에 서파수면에 도달했다고 말했다.
[극지연구소 이원영 박사 제공. 재판매 및 DB 금지]
연구팀은 이런 미세수면이 누적돼 장기간 잠을 자는 것과 같은 효과를 낸다면 동물 종들이 지속적인 경계가 필요한 생태환경에 적응하는 전략이 될 수 있을 것이라고 밝혔다.
이어 이 연구 결과는 턱끈펭귄들이 번식에 성공을 거두고 있는 점을 고려할 때 미세수면의 이점은 점진적으로 축적될 수 있고 이런 미세수면이 장시간 수면의 이점 중 적어도 일부는 충족할 수 있음을 시사한다고 덧붙였다.
이 박사는 "턱끈펭귄은 포식 위협이 큰 번식지에서 집단 번식을 하기 때문에 항상 경계할 수 있게 수면이 파편화되는 식으로 진화한 것 같다"며 "이런 미세수면이 다양한 동물에서 어떤 역할을 하는지도 흥미로운 연구 주제가 될 것"이라고 말했다.
◆ 출처 : Science, Won Young Lee et al., 'Nesting chinstrap penguins accrue large quantities of sleep through seconds-long microsleeps', http://dx.doi.org/10.1126/science.adh0771
scitech@yna.co.kr
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