학문
고래는 잘때 물 위에 떠서 잘까요???
고래의 수면 방식은 사람과 매우 달라서 독특한 특징을 가지고 있고 이 때문에 수면 방식도 다른 것으로 알고 있는데요.
이러한 이유와 수면 자세에 대한 설명 부탁드립니다.
3개의 답변이 있어요!
고래는 하얀말님 말씀처럼 물 위에 떠서 자기도 하지만, 종에 따라 물속에서 수직으로 서서 자거나, 천천히 헤엄치며 자기도 합니다.
고래가 이토록 독특하게 자는 가장 큰 이유는 인간과 달리 의식적으로 숨을 쉬어야 하는 동물이기 때문입니다.
완전히 잠들면 숨을 쉬지 못해 익사할 수도 있어, 뇌의 한쪽 반구만 자고 나머지 반구는 깨어있는 반구 수면을 하며 한쪽 눈을 뜬 채 포식자를 경계하고, 주기적으로 수면 위로 올라와 호흡하며, 천천히 움직여 체온을 유지하는 것입니다.
수평 떠서 자는 것은 혹등고래나 귀신고래 등 대형 수염고래류가 주로 사용하는 방식이며, 수직으로 서서 자는 것은 대표적으로 향유고래가 보여주는 독특한 자세입니다.
그리고 돌고래류나 범고래는 무리를 지어 한쪽 눈을 뜬 채 매우 천천히 영헤엄을 치며 잠을 자는 편입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
고래는 사람처럼 완전히 잠들어 의식을 잃으면 호흡을 할 수 없기 때문에 뇌의 한쪽만 번갈아 쉬는 단일반구 수면을 합니다. 잠을 잘때 수면 위에 떠 있거나 천천히 움직이며 휴식을 취하는 경우가 많고 ,종에 따라 무리를 지어 서로 가까이 붙어 떠 있기도합니다 .한쪽 뇌가 깨어 이어 호흡 조절과 주변 위험 감지를 담당하기 때문에 바다에서도 안전하게 잠을 잘 수 있습니다.
안녕하세요, 하얀말42님. 이중철 전문가입니다.
고래는 물속에서 숨을 쉴 수 없는 허파 호흡 동물이기 때문에 물 위에 통나무처럼, 둥둥 떠서 자거나 물속에서 수직으로 서서 자며, 뇌의 절반만 번갈아 잠드는 반구수면을 통해 수면 중에도 의식적으로 수면에 올라와 호흡을 유지하고 위험을 감시합니다. 사람처럼 완전히 의식을 잃고 깊은 잠에 빠지면 물속에서 질식해 익사할 위험이 있으므로, 바다 환경에 완벽하게 적응한 독특하고 안전한 수면 메커니즘을 진화시켰답니다.
■ 물속에서 익사하지 않기 위한 의식적 호흡과 반구수면의 원리는..
인간은 잠이 들거나 기절해도 뇌간의 자율신경계가 알아서 숨을 쉬게 만드는 무의식적 호흡을 합니다. 하지만 고래는 숨을 쉴 때마다 뇌가 직접 판단하여 수면 위로 올라와 숨구멍(분수공)을 열어야 하는 의식적 호흡을 하는 포유류랍니다. 만약에, 고래가 뇌 전체를 끄고 깊은 수면에 빠지면 숨을 쉬지 못해 질식하거나 체온을 잃어 사망하게 되거든요. 이를 해결하기 위해 고래는 뇌의 한쪽 반구는 잠을 자고 나머지 반구는 깨어 있는 반구수면(Unihemispheric sleep)을 실천하는 것이랍니다. 예를 들어, 좌뇌가 잠들면 오른쪽 눈을 감고, 깨어 있는 우뇌가 왼쪽 눈을 떠서 주변의 포식자(상어, 범고래 등)를 경계하며 수면 위로 올라가 숨을 들이쉬도록 신체를 제어하는 것이지요. 약 1~2시간 후에는 역할을 바꾸어 우뇌가 잠들고 좌뇌가 깨어나는 방식으로 양쪽 뇌의 피로를 골고루 해소합니다.
■ [수면 방식 1] 물 표면에 통나무처럼 떠서 자는 로깅 자세
중소형 고래나 돌고래류에서 가장 흔하게 관찰되는 수면 방식은 물 표면에 둥둥 뜬 채 자는 형태입니다. 숨구멍이 있는 등 부위를 수면 밖으로 살짝 내놓은 채 거의 움직이지 않고 물결에 몸을 맡기는데요. 이 모습이 마치 물 위에 둥둥 떠다니는 통나무(Log)와 비슷하다고 하여 생물학에서는 이를 로깅(Logging) 자세라고 부른답니다. 이 자세를 취하면 최소한의 에너지 소모만으로 언제든지 즉각적으로 공기를 들이마실 수 있으며, 조류를 따라 천천히 표류하면서 안전하게 휴식을 취할 수 있습니다.
■ [수면 방식 2] 깊은 바닷속에서 수직으로 서서 자는 향유고래
체격이 거대한 대형 고래류, 특히 향유고래는 물 표면이 아닌 수심 10~20미터 아래의 깊은 바닷속에서 수직으로 똑바로 서서 잠을 자는 매우 경이로운 수면 자세를 취하는데요. 머리를 수면 쪽으로 향하거나 반대로 꼬리를 위로 둔 채 십수 마리가 기둥처럼 나란히 바다 한가운데 떠 있는 모습이 해양학자들의 수중 촬영을 통해 확인되었습니다. 향유고래는 한 번 숨을 들이마시면 혈액과 근육 속의 미오글로빈에 산소를 대량으로 저장할 수 있어 약 10~15분 동안 숨을 쉬지 않고 물속에서 정지 상태로 잠들 수 있습니다. 이 짧은 집단 수면을 하루에 수차례 반복하며, 산소가 부족해지면 서서히 수면으로 떠올라 환기한 뒤 다시 내려갑니다.
■ 수면 중에도 멈추지 않고 헤엄치는 유영 수면
갓 태어난 새끼 고래나 일부 활발한 돌고래 종들은 정지해 있지 않고 아주 느린 속도로 헤엄을 치면서 잠을 잡니다. 어린 새끼 고래는 지방층이 얇아 체온을 쉽게 잃고 부력 조절이 미숙하기 때문에, 멈춰 서면 가라앉거나 저체온증에 걸릴 위험이 크거든요. 따라서 어미 고래의 바로 옆에 붙어 어미가 헤엄칠 때 생기는 물살의 압력 차이(슬립스트림 효과)를 이용해 힘을 들이지 않고 끌려가듯 유영하며 잠을 청합니다. 어미와 무리는 반구수면 상태로 계속해서 천천히 전진하며 이동과 휴식을 동시에 해결하고 있답니다.
정리하자면,
고래는 스스로 판단해서 숨을 쉬어야 하는 의식적 호흡을 하기 때문에 물 위 표면에 통나무처럼 떠서 자거나 바닷속에 수직으로 서서 잠을 자며, 뇌의 좌우를 번갈아 재우는 반구수면을 통해 숨을 쉬고 체온을 유지하며 천적을 감시하는 완벽한 해양 적응형 수면을 취하고 있답니다.
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