[KISTI의 과학향기]뇌 없는 해파리도 잠을 잔다? 작성일 03-08 18 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="3VUJaSUZSL"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="183581459e39e5823c7807c27d2c0dea925a82be941279a44f2770c2b2884dde" dmcf-pid="0fuiNvu5Wn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/dt/20260308070131746vuvb.png" data-org-width="305" dmcf-mid="tuKMnIFYhg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/dt/20260308070131746vuvb.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="01b9e249507f318c31f3bbccc27d5a065255ec95916372abd0f5c37b1a55b587" dmcf-pid="p47njT71vi" dmcf-ptype="general"><br> 수면이라는 현상은 사실 놀라운 것이다. 수면이라는 행위가 자연 선택됐다는 사실은 수면이 동물의 생존과 번식에 매우 중요한 행동임을 시사한다.</p> <p contents-hash="17ff141fd566790a2e19b4ae25bdc2c94a67eacbb53acecb91d919304133d46c" dmcf-pid="U8zLAyztvJ" dmcf-ptype="general">그렇다면 뇌와 신경계가 없는 동물도 잠을 잘까?</p> <p contents-hash="76120ca4b224a08a375ce144cb77ac5a0bdd76fcdf976bc6069055dfcc0d1c01" dmcf-pid="uYOUbiOcld" dmcf-ptype="general">최근 이스라엘 바일란대 생명과학과 연구팀은 뇌도 심장도 없는 원시적인 동물 해파리도 인간처럼 잠을 잔다는 재미있는 연구 결과를 내놓았다. 그것도 하루의 3분의 1인 8시간 이상을 잠으로 보낸다는 사실도 나타났다.</p> <p contents-hash="fc0a6ffba2a0d33200eab90999666d8c3ddeb6ba468e9c1d35e9c0ce06edc267" dmcf-pid="7GIuKnIkle" dmcf-ptype="general">연구팀은 원시적인 신경망을 가진 자포동물인 해파리와 말미잘을 통해 수면의 기원을 추적했다.</p> <p contents-hash="4d00b8fa4892d73669f1d56ed9ee60327a6c6cf8539bd0d7df43bcf69e8ec3d6" dmcf-pid="zHC79LCEvR" dmcf-ptype="general">먼저 연구팀은 해파리와 말미잘의 움직임과 반응 속도를 정밀하게 분석해 수면의 기준을 정의했다. 최적화 알고리즘을 통해 분당 37회 미만의 박동이 3분 이상 지속될 때를 수면 상태로 규정했다.</p> <p contents-hash="63e7774dd45cd0615c73fe0a28394c1df95fcaa4838392c8f76b0700ed2f22fb" dmcf-pid="qXhz2ohDhM" dmcf-ptype="general">수면 상태의 해파리는 빛 자극을 줄 때 반응 속도가 현저히 느려졌다. 한편, 해 질 녘에 주로 활동하는 말미잘은 움직임이 멈춘 상태가 8분 이상 지속될 때를 수면 상태로 보았다.</p> <p contents-hash="0becb01afb7bea13e6db5d61c2c2cb39724397548b61663248f305c5aba35d36" dmcf-pid="BZlqVglwlx" dmcf-ptype="general">흥미로운 점은 이 원시 생명체들은 인간과 마찬가지로 하루의 약 3분의 1, 즉 8시간 정도를 잠으로 보냈다. 이 사실은 수면 시간에도 진화적 보편성이 있을지 모른다는 사실을 시사한다.</p> <p contents-hash="fc690462241a77a734267892d04cd665872551dfd5a222aae8c56ab622d4f5b4" dmcf-pid="b5SBfaSrCQ" dmcf-ptype="general">수면 조절 방식은 두 생물 간 차이도 두드러졌다. 해파리는 주로 빛과 어둠의 주기에 따라 수면 여부가 결정되는 반면, 말미잘은 빛뿐만 아니라 생체 시계에 의해 수면 패턴이 조절됐다.</p> <p contents-hash="36f06dacc34cc4c26f87c7881c034dcc2cf414c838cc6685d9e7afebf3a80c59" dmcf-pid="K1vb4NvmTP" dmcf-ptype="general">연구팀은 해파리를 24시간 내내 어두운 환경에 두었을 때 해파리는 언제 자고 깨야 할지 스스로 판단하지 못하고 뚜렷한 활동 리듬을 잃었다.</p> <p contents-hash="16ed0a952d072fba60f8204f5dd937edb64a399ec6d2ed8dee54aab867e9c7df" dmcf-pid="9tTK8jTsC6" dmcf-ptype="general">특히 해파리가 정오 무렵에 자외선이 강해질 때 낮잠을 자는 것도 생체 시계에 의해 계획된 일정이 아닌, 강한 빛 자극이라는 외부 신호에 반응해 DNA 손상을 수리하고자 즉각적으로 수면 모드에 돌입하는 수동적 방어 기제로 해석된다.</p> <p contents-hash="dff5c3de4d6e312d747c966125b6503c73d4d7c1d2d5cf729da119fd9193c98b" dmcf-pid="2Fy96AyOC8" dmcf-ptype="general">연구팀은 이를 확인하기 위해 말미잘을 외부 빛이 전혀 없는 암실에 가뒀으나, 말미잘은 외부 신호가 없음에도 약 22.5시간 주기로 자고 깨는 행동을 반복했다.</p> <p contents-hash="a472eff805ce60a5152f40f8a636d4c5caf87165078058abdbe2b1dd2a0cf7d2" dmcf-pid="V3W2PcWIC4" dmcf-ptype="general">특히 연구팀이 ‘시계 유전자’를 고장 낸 돌연변이 말미잘을 관찰했을 때 이들의 수면 리듬이 붕괴하는 사실을 확인했다.</p> <p contents-hash="e70eb8ceb079d1698d3dab8cfa4a1ee5b4b9da5e8d8ffe624a4c0897c46a0845" dmcf-pid="f0YVQkYCSf" dmcf-ptype="general">이는 말미잘의 수면이 단순히 환경에 반응하는 게 아닌, 내장된 유전적 프로그램으로 통제되는 능동적인 과정임을 입증하는 결정적인 증거다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2aacd4fcdf703b26e810e9b4b6b6f369f5178818f087437d2d9b9d6f1be83bd6" dmcf-pid="4pGfxEGhvV" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="일러스트 이명헌 작가." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/dt/20260308070133016onyn.jpg" data-org-width="250" dmcf-mid="FXy96AyOWo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/dt/20260308070133016onyn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 일러스트 이명헌 작가. </figcaption> </figure> <p contents-hash="f372da5c9434dcd8102ac96ef632d421afba32dae15de40bdfc2adcd1f61d546" dmcf-pid="8rgW5VgRl2" dmcf-ptype="general"><br> 해파리의 방식이 현재 빛 환경에 따라 즉각적으로 몸을 맞추는 수동적인 생존 전략이라면, 말미잘의 생체 시계 방식은 내일 아침이 올 것을 몸이 예측하고 대사 활동을 최적화하는 훨씬 정교한 진화의 결과물이다.</p> <p contents-hash="ddadfb487c81db7fea6184c6bf2a75f782bc31e71fc45473e995379ca5947f4e" dmcf-pid="6maY1faev9" dmcf-ptype="general">이는 뇌가 없는 단순한 신경망의 생명체조차 각자의 환경에 최적화된 방식으로 수명의 타이밍을 조절하는 놀라운 지능을 갖췄음을 보여준다.</p> <p contents-hash="3792700df90bd656717b882619ebffb2c9e4defa1a1831f9410c25299cd5374e" dmcf-pid="PsNGt4NdyK" dmcf-ptype="general">또한 연구팀은 인간의 수면을 조절하는 주요 호르몬인 멜라토닌이 이들에게도 똑같이 작용한다는 사실도 밝혀냈다.</p> <p contents-hash="8de78b1469442f92cb285a9c34da123e6f1039f1fffdd60c7683eb36afb1b9ef" dmcf-pid="QOjHF8jJWb" dmcf-ptype="general">실험 결과, 100μM(마이크로몰) 농도의 멜라토닌을 투여하자 해파리와 말미잘 모두 활동기임에도 수면 시간이 늘어나고, 자다가 깨는 현상이 감소해 더 깊은 잠에 빠져들었다. 이 역시 종을 불문하고 수면을 조절하는 화학적 메커니즘이 수억 년 전 공통 조상에서 이어진 진화의 산물임을 보여준다.</p> <p contents-hash="ff241ff56ff2b9464421b2ca24374a5c0e239957fc989da99f6487e0112efb03" dmcf-pid="xIAX36AilB" dmcf-ptype="general">그렇다면 복잡한 뇌도 없는 이들이 포식자의 위협을 무릅쓰고 잠을 자야만 하는 이유는 무엇일까? 아펠바움 교수팀이 찾아낸 핵심 열쇠는 바로 ‘DNA 복구’에 있었다.</p> <p contents-hash="c07f94de5c65499775ebe543cd4620f768eb4496ab61aa6c8d80648697a36166" dmcf-pid="yVUJaSUZWq" dmcf-ptype="general">연구팀은 DNA 손상의 지표인 ‘γH2AX’(DNA 손상을 복구할 때 나타나는 단백질 표지) 수치를 측정했는데 해파리와 말미잘 모두 깨어 있는 시간이 길어질수록 이 수치가 최고점에 달했다가 잠을 자고 난 뒤에는 다시 최저점으로 떨어지는 것을 확인했다.</p> <p contents-hash="f8e8f621f640ebad1e1d260f385aa44e86dfc6b1f4b3d187ade5ec03f3382afa" dmcf-pid="WfuiNvu5Cz" dmcf-ptype="general">결국 이번 연구는 수면이 단순히 뇌의 휴식을 위한 기능이 아니라 생명의 설계도인 DNA의 안정성을 유지하기 위한 가장 근본적인 생존 전략임을 입증했다. 부디 잠을 줄이지 마시라.</p> <p contents-hash="5a8799a2c2d9d6a635ec78c06e9a471bffa2993dafe95088a41655cf47af35fa" dmcf-pid="Y47njT71y7" dmcf-ptype="general">이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "IT 수출까지 발묶일라"… 중동 전쟁에 SW·보안업계 '초긴장' 03-08 다음 "운명전쟁 통했다" 디즈니플러스 이용자 58%↑…격해진 2위 경쟁 03-08 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
