심해로 다이빙하며 ‘10분 쪽잠’ 자는 코끼리물범...그 까닭은?

포식자 피해 10분씩 조각잠 하루 2시간 수면…잠수 중 뇌파 분석해 첫 규명

↑ 아노 누에보 주립공원 해변의 북방코끼리물범/사진=연합뉴스

북방코끼리물범(northern elephant seal)이 상어나 범고래 등 포식자들이 없는 깊은 바다로 다이빙해 내려가며 선잠을 자는 것으로 파악됐습니다.

번식기에 해변에 있을 때는 하루 10시간을 잠으로 보내지만, 그 외에 바다에서 생활할 때는 '다이빙 수면'을 하며 하루 평균 2시간도 못 자는 셈입니다.

미국 샌타크루즈 캘리포니아대학에 따르면 이 대학 '해양과학연구소' 생태 및 진화생물학 교수 대니얼 코스타 등이 참여한 연구팀은 야생 코끼리물범에게 뇌파를 측정할 수 있는 장치를 달아 처음으로 수면 형태를 분석한 결과를 과학 저널 '사이언스'(Science)를 통해 공개했습니다.

연구팀은 코끼리물범이 한 번에 약 30분씩 수백미너른터 깊이의 심해로 잠수할 때 빠르게 잠이 들어 10분 정도 자는 것을 밝혀냈습니다.

북방코끼리물범은 번식기가 아닐 때는 약 7개월간 1만㎞가 넘는 북태평양 수역을 돌아다니며 생활하는데, 수면 가까이 있을 때는 상어나 범고래의 손쉬운 먹잇감이 돼 포식자가 없는 깊은 바다로 잠수를 반복합니다.

↑ 코끼리물범이 렘수면 중 나선으로 회전하며 하강하는 장면을 나타낸 그래픽/사진=연합뉴스

연구팀은 코끼리물범이 바다에서 잠수할 때 뇌파(EEG)와 수심, 움직임 등을 기록할 수 있는 머리띠 장치를 만들어 샌타크루즈 북부 '아노 누에보 주립공원' 해변에 서식하는 젊은 암컷 13마리 머리에 부착해 기본 자료를 확보했습니다.

이를 통해 잠수 기록으로 수면 양상을 추정할 수 있는 알고리즘을 개발해 20년간 축적된 334마리의 잠수 기록을 분석했습니다.

그 결과, 심해로 잠수하는 코끼리물범은 제어된 하강 자세를 유지한 채 '느린파형(徐波)수면'으로 알려진 깊은 잠에 빠져드는 것으로 나타났습니다. 이후 몸이 마비되는 렘수면 때는 물속에 가라앉는 낙엽처럼 나선형으로 빙빙 돌며 가라앉으며 자는 것으로 밝혀졌습니다.

연구팀은 “뇌의 절반씩 교대로 자는 돌고래나 물개와 달리 코끼리물범은 사람처럼 뇌가 모두 잠들기 때문에 뛰어난 잠수능력을 이용해 포식자의 눈에 띄지 않는 깊은 바다로 잠수하면서 자게 된 것으로 보인다”고 설명했습니다.

[김가은 디지털뉴스부 인턴기자 kimke3998@naver.com]