고래가 물속에서 잠을 잘때 반구수면이라고 하는데 그게 뭔가요??

Question

고래가 물속에서 잠을 잘때 반구수면이라고 하는데 그게 뭔가요?? 잠을 물속에서 자는 것도 신기한데 그게 어떻게 자는지도 궁금하고 반구 수면되 뭔지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

고래가 물속에서 잘 때 말하는 반구수면이란 뇌의 좌우 반구 중 한쪽만 잠들고 다른 한쪽은 깨어 있는 수면 방식을 말합니다. 인간은 보통 뇌 전체가 동시에 잠에 들어가지만, 고래나 돌고래 같은 해양 포유류는 그렇게 깊게 잠들면 숨을 쉬기 위해 수면 위로 올라오는 행동을 못합니다. 이는 고래는 물고기처럼 아가미로 자동 호흡하는 동물이 아니라 폐로 공기를 마시는 포유류이기 때문에, 의식적으로 호흡이 필요하기 때문입니다. 따라서 완전히 무의식 상태로 오래 잠들 수 없어서 진화적으로 반구수면이라는 독특한 전략을 갖게 된 것입니다. 이 상태에서는 예를 들어 왼쪽 뇌가 잠들면 오른쪽 뇌는 깨어 주변 환경을 감시하고, 일정 시간 후에는 반대로 오른쪽 뇌가 쉬고 왼쪽 뇌가 활동합니다. 즉, 교대로 쉬는 방식인데요, 따라서 고래는 자면서도 천천히 헤엄치거나, 수면 위로 올라와 숨을 쉬거나, 포식자나 무리의 움직임을 어느 정도 인식할 수 있습니다. 실제로 반구수면 중에는 한쪽 눈은 감고, 깨어 있는 반대쪽 뇌와 연결된 다른 쪽 눈은 뜨는 경우도 관찰됩니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.

정말 신기한 현상이죠! 고래의 수면은 생물학적으로 꽤 놀라운 구조예요.

반구수면은 뇌의 좌뇌와 우뇌가 번갈아가며 잠을 자는 방식이에요. 한쪽 뇌가 잘 때 다른 쪽 뇌는 깨어있어요. 사람은 양쪽 뇌가 동시에 잠드는데, 고래는 절반씩 교대로 자는 거예요. 그래서 자면서도 의식이 완전히 꺼지지 않아요.

고래는 호흡을 의식적으로 해야 해요. 사람은 자동으로 숨을 쉬지만 고래는 스스로 수면 위로 올라와서 숨을 쉬겠다고 뇌가 명령을 내려야 해요. 뇌 전체가 잠들면 숨쉬는 걸 잊어서 익사할 수 있어요. 반구수면 덕분에 잠을 자면서도 주기적으로 수면 위로 올라와 호흡할 수 있는 거예요.

통나무처럼 수면 근처에서 거의 움직이지 않고 둥둥 떠있는 자세로 자요. 이걸 로깅(logging)이라고 불러요. 한 번에 자는 시간은 1015분 정도로 짧고, 하루 총 수면 시간은 12시간에 불과해요. 포식자를 피하려는 본능 때문에 오래 자지 않아요.

돌고래도 같은 방식으로 자는데, 한쪽 눈만 감고 헤엄치는 모습이 관찰돼서 반구수면이 처음 발견된 계기가 됐죠.

감사합니다.

Answer 3

먼저 반구수면 단어 그대로 뇌의 반쪽(반구)만 잠드는 상태를 말합니다.

즉, 좌뇌가 잠들 때는 우뇌가 깨어 있고, 반대로 우뇌가 잠들 때는 좌뇌가 깨어 있는 방식이죠.

고래는 포유류지만 물속에 살기 때문에 숨을 쉬려면 반드시 수면 위로 올라와야 하는 의식적 호흡을 합니다. 만약 다른 포유류처럼 뇌 전체가 잠들면 호흡을 못해 질식하거나 천적의 공격에 무방비해질 수 있습니다.

그래서 좌뇌가 쉴 때는 우뇌가 깨어 주변을 살피며, 일정 시간 뒤에 역할을 교대해 휴식을 취하는 방식이죠.

그 덕분에 고래는 잠을 자면서도 천천히 헤엄치거나 수면 위로 올라와 숨을 쉴 수 있는 것입니다.

결론적으로 반구수면은 숨쉬기와 잠을 해결하기 위한 고래의 진화 결과라 할 수 있습니다.

Answer 4

반구수면은 뇌의 절반은 잠들고 나머지 절반은 깨어 있는 상태를 유지하며 생존에 필요한 최소한의 활동을 이어가는 수면 방식입니다. 고래는 수면 위로 올라와 숨을 쉬어야 하는 폐호흡 동물이기에 뇌의 일부분을 깨워 의식적으로 호흡을 조절하고 주변의 포식자나 위험 요소를 감지합니다. 이때 잠든 뇌의 반대쪽 눈은 감고 깨어 있는 뇌의 반대쪽 눈은 뜬 상태로 헤엄을 치며 체온 유지와 익사 방지를 동시에 수행합니다. 일정 시간이 지나면 깨어 있던 뇌와 잠들었던 뇌의 역할을 교대하여 전체적인 휴식을 취하는 효율적인 생존 전략입니다.