동물은 왜 겨울잠을 자나요? (휴면, 동면)

동물은 왜 겨울잠을 자나요? (휴면, 동면)

추운 겨울에는 따뜻한 침대보다 더 매력적인 것은 없을 것 같습니다. 그러나 일부 동물들에게는 밤이 길고 기온이 낮을 때 아늑한 굴에 웅크리고 있는 것은 단지 일시적인 안락함의 문제가 아니라 생존을 위해 꼭 필요합니다. 어떤 동물 종들은 식량이 부족할 때 오랫동안 견딜 수 있도록 적응을 진화시켜 겨울잠(동면)이라고 알려진 상태에 들어갑니다. 그리고 동물이 겨울잠을 잘 때 일어나는 일은 단순히 긴 낮잠을 위해 몸을 웅크리는 있는 것보다 훨씬 더 극적인 일입니다. 겨울잠을 잘 때 극심한 신진대사의 변화가 일어납니다. 그 동물의 심박수와 호흡이 느려지고, 체온이 떨어집니다. 종에 따라, 동물이 마시거나 먹거나 휴식을 취하기 위해 깨어나지 않고 며칠 또는 몇 주가 지나기도 합니다. '동면'이라는 단어는 온라인 어원사전에 따르면 '겨울을 넘기다'를 의미하는 라틴어 'hibernare'에서 유래되었습니다. 이 용어는 곤충의 알과 식물의 휴면 상태를 가리키는 말로 17세기 말에 유래되었고, 18세기부터 다른 동물들에게 적용되었습니다. 오늘날, 박쥐, 설치류, 곰 심지어 영장류를 포함한 많은 종류의 포유류가 겨울잠을 자는 것으로 인식되고 있습니다.

최대 절전 모드

최대 절전 모드(휴면)는 일반적으로 식량 공급을 제한하는 계절 변화와 관련이 있습니다. 그것은 신진대사 억제, 체온 저하, 잠에서 깨어난 듯한 짧은 시간 동안의 혼기(torpor)로 식별됩니다. 물고기, 양서류, 조류, 파충류의 특정 종들이 추운 겨울 동안 휴면 상태에 있는 것으로 알려져 있지만, 겨울잠은 일반적으로 포유류와 관련이 있다고 합니다. 내부적으로 체온을 생성하는 '온혈' 동물인 흡열 포유류는 엔진을 계속 작동시키기 위해 일정한 에너지원이 필요합니다. 그리고 그 에너지원을 찾기가 어려워지면 최대 절전 모드가 혹독한 환경을 이겨내는 데 도움이 될 수 있습니다. 특히 에너지원이 부족한 시기의 북부 기후에서 한 가지 대처 체제가 작동을 중단하는 것입니다. 그들은 식량이 풍부한 몇 달 동안 많은 먹이를 먹어 지방을 축적한 다음, 잠을 자고 비축해두었던 지방으로 버틸 것입니다. '갈색 지방'이라고 불리는 특별한 유형의 지방이 겨울잠을 자는 포유류에게 축적됩니다. 겨울잠을 자는 박쥐는 어깨뼈 사이 등에 갈색 지방이 생기지만 포유류는 배와 몸의 다른 곳에도 갈색 지방을 저장할 수 있습니다.

차갑고 느리다.

'갈색 지방'은 겨울잠을 자는 동물이 매우 천천히 흡수하여 신진대사를 정상 속도의 2% 정도로 감소시키므로 많은 도움이 됩니다. 또한 그들의 핵심 체온도 크게 감소합니다. 북극 땅다람쥐는 일반적으로 동물 굴 안의 기온과 거의 흡사하지만 때로는 섭씨 영하 3도(화씨 27도)까지 떨어질 수 있습니다. 북극 땅다람쥐의 기절은 약 2~3주 동안 지속되고, 겨울잠을 다시 시작하기 전에는 약 12시간에서 24시간 동안 '매우 일관되게' 깨어납니다. 그들은 이 과정을 최대 8개월 동안 반복합니다. 그러나 북극 땅다람쥐는 겨울잠을 자는 다른 포유동물보다 낮은 체온을 유지하지만, 전반적인 몸의 변화는 겨울잠을 자는 다른 포유동물에서 일어나는 변화와 크게 다르지 않습니다. 포유류의 동면 상태는 곰에서 햄스터, 땅다람쥐까지 비슷합니다. 여기서 구별되는 특징은 그들이 얼마나 차가워지는가입니다.

파충류도 겨울잠을 자나요?

일반적으로 꽤 차가운 파충류는 어떤가요? 그들의 계절적 휴면 기간은 포유류의 동면과 비슷한가요? 그렇습니다. 포유류가 폐쇄되면 외부 신호에 반응하지 않거나 매우 느린 동작으로 반응합니다. 하지만 파충류는 그렇지 않습니다. 만약 여러분이 파충류가 겨울잠을 자는 곳을 열면, 그들은 반응하여 여러분을 볼 것입니다. 파충류의 동면은 포유류의 동면만큼 잘 연구되지 않았습니다. 여러 문제 중 하나는 파충류의 신진대사율이 포유류에 비해 동면하지 않을 때도 낮다는 것입니다. 포유류는 겨울잠을 잘 때 신진대사 필요성은 극적으로 감소합니다. 그러나 파충류는 이미 너무 작게 측정됩니다. 그러므로 다른 발견은 그다지 인상적이지 않을 것입니다. 그러나 브라질 테구 도마뱀에 대한 연구에서는 6개월 동안 지하에서 지내고 심장 박동 수가 분당 30회에서 1~2회로 떨어졌습니다. 이것은 파충류가 겨울 휴면기에 신진대사 활동을 억제한다는 것을 암시하며 이것은 겨울잠의 특징입니다. 이러한 연구 결과는 휴면기로 이어지는 이 도마뱀의 신진대사율 감소를 설명했는데, 이는 포유류와 유사한 신진대사 억제를 시사합니다. 일부 동물에서만 동면을 유발하는 정확한 과정은 알려져 있지 않습니다. 그러나 다른 연구에서 북극 땅다람쥐가 겨울잠을 자는 행동과 관련된 뇌의 특정 분자인 아데노신을 발견했습니다. 이 발견은 아데노신에 대한 특정 뇌 수용체를 활성화함으로써 북극 땅다람쥐에게 동면을 유도할 수 있었다는 것을 보여주었습니다. 이는 동면 과정을 작동시키는 요인을 식별하는 중요한 단계이며 중요한 발견입니다.