뱀은 겨울동안에 활동을 하지 않고 겨울잠을 자는 동물로 알고 있는데 어떻게 추운 겨울을 버틸 수가 있나요?

Question

사람은 추워지면 따뜻한 옷을 입거나 난방을 해서 체온을 유지합니다. 뱀 같은 파충류는 날씨가 따뜻할 때만 활동을 하고 가을부터는 동면에 들어가는 것으로 알고 있습니다. 그런데 어떻게 그 긴 동절기를 보낼 수 있는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

뱀과 같은 파충류가 겨울철의 긴 추위를 버틸 수 있는 핵심 이유는 체온을 유지하려 하지 않고, 오히려 생리 활동 자체를 극도로 낮추는 전략을 선택했기 때문인데요 사람처럼 일정한 체온을 유지해야 하는 항온동물과 달리, 뱀은 외부 온도에 따라 체온이 변하는 변온동물이므로, 추운 환경에서 살아 있는 상태로 정지에 가까운 생리 상태를 유지하는 방향으로 진화했습니다.

뱀의 겨울잠은 우리가 흔히 포유류에서 떠올리는 겨울잠과는 성격이 다른데요, 뱀은 이 시기에는 체온이 주변 환경과 거의 동일해지고, 심박수나 호흡수, 소화 및 근육 활동 등 거의 모든 생리 기능이 극단적으로 감소합니다. 예를 들어 평소에는 몇 초에 한 번씩 뛰던 심장이, 동면 중에는 수 분에 한 번 정도만 뛰는 수준까지 떨어질 수 있으며, 산소 소비량과 에너지 소모는 평상시의 몇 퍼센트 수준으로 낮아집니다. 이처럼 대사율을 극단적으로 낮출 수 있기 때문에, 뱀은 가을에 미리 축적해 둔 지방 에너지만으로도 수개월을 버틸 수 있습니다. 파충류는 포유류에 비해 기본 대사량 자체가 매우 낮아, 같은 체중이라면 필요한 에너지가 훨씬 적고 그래서 먹이를 전혀 섭취하지 않아도 체내 저장 에너지로 장기간 생존이 가능한 것입니다. 감사합니다.

Answer 2

뱀은 변온동물이기 때문에 겨울을 버티기 위한 극단적 에너지 절약 전략으로 견딥니다.

먼저 겨울잠을 잘 때 지표면보다 따뜻한 땅속 깊은 구멍이나 바위 틈새를 찾아 지열로 동사를 막습니다. 그리고 심박수와 호흡을 평소의 10% 미만으로 낮추어 가을에 비축한 지방만으로 수개월을 버팁니다.

게다가 혈액 내 당분 농도를 조절해 세포가 얼지 않도록 보호하는 일종의 부동액 효과를 냅니다.

또한 여러 마리가 뭉쳐 체온 저하와 수분 증발을 막기도 합니다.

Answer 3

주위 온도에 따라 체온이 변하는 변온 동물인 뱀은 외부 온도가 낮아지면 대사율을 최소화하여 에너지 소비를 극단적으로 줄이는 방식으로 겨울을 버팁니다. 기온이 내려가면 체내 화학 반응 속도가 느려지는데 뱀은 이를 이용하여 심박수와 호흡을 조절하고 저장된 지방을 조금씩 소모하며 활동 없이 생존에 필요한 최소한의 에너지만 사용합니다. 또한 땅속이나 바위 틈새처럼 온도가 영하로 떨어지지 않는 장소를 찾아 들어가 외부의 혹한으로부터 몸이 얼어붙는 것을 방지합니다. 일부 종은 혈액 내에 부동액 역할을 하는 성분을 생성하여 세포가 파괴되는 것을 막기도 하며 이러한 생리적 조절을 통해 먹이 섭취 없이도 수개월 동안의 동면 상태를 유지할 수 있습니다.