주행성
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1. 개요
주행성은 낮 동안 활동적이고 밤에는 비활동적이거나 휴식을 취하는 동물의 행동 양식을 의미한다. 많은 동물, 특히 포유류, 조류, 파충류, 그리고 대부분의 영장류가 주행성을 보인다. 주행성은 빛, 온도, 먹이 가용성, 포식 위험 등 다양한 환경 요인의 영향을 받으며, 진화 과정에서 야행성에서 주행성으로의 전환이 여러 번 일어났다. 또한, 식물은 꽃의 개화 시기를 조절하여 수분 매개자에게 최적화된 주행성 패턴을 보이며, 기술 운영에서도 서비스 사용량의 주기적 패턴을 주행성이라고 한다.
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야행성은 동물들이 포식자 회피, 수분 보존, 자원 경쟁 완화 등의 이점을 얻기 위해 밤에 활동하는 생활 방식이지만, 광공해와 서식지 교란으로 생존에 위협을 받고, 인간의 경제 활동과 건강 문제와도 관련되는 개념이다. - 동물행동학 - 보호색
보호색은 생물이 주변 환경과 유사한 색, 무늬, 형태 등으로 자신을 숨기는 위장 전략으로, 시각적 위장뿐 아니라 후각, 청각적 위장도 포함하며 포식자-피식자 간 공진화에 중요한 역할을 한다. - 동물행동학 - 여름잠
여름잠은 동물이 덥고 건조한 환경에 적응하기 위해 신진대사율을 감소시키고 에너지와 수분을 보존하는 휴면 상태로, 달팽이, 곤충, 양서류, 파충류, 포유류 등 다양한 동물에게서 나타난다.
| 주행성 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 낮 동안 활동하는 생물학적 행동 |
| 반대 개념 | 야행성 |
| 관련 개념 | 박명박모성 |
| 특징 | |
| 수면 주기 | 밤에 잠을 잠 |
| 활동 시간 | 낮 시간 |
| 동물 행동 | |
| 주요 동기 | 섭식 구애 사회적 상호작용 |
| 예시 | 대부분의 조류 영장류 파충류 |
| 인간 | |
| 사회적 패턴 | 모든 인간 사회는 일반적으로 주행성 패턴으로 조직됨 |
| 수면 경향 | 밤에 잠을 자는 자연스러운 경향 |
2. 동물
포유류, 조류, 파충류를 포함한 많은 종류의 동물이 주행성으로 분류되는데, 이는 낮 동안 활동적이고 밤에는 비활동적이거나 휴식 시간을 갖는다는 것을 의미한다.[1][2][3][4] 인간을 포함한 대부분의 영장류는 주행성이다.[5]
2. 1. 주행성의 진화
많은 동물 종은 포유류, 곤충, 파충류와 조류를 포함하여 주행성이다. 일부 동물, 특히 곤충은 환경의 외부 패턴이 활동량을 조절한다.
초기에는 대부분의 동물이 주행성이었지만, 일부 동물이 야행성이 되도록 하는 적응이 많은 동물, 특히 포유류의 성공에 기여했다.[7] 이러한 야행성으로의 진화적 변화는 포식자를 더 잘 피하고 다른 동물과의 경쟁이 적은 상태에서 자원을 얻을 수 있게 해주었다.[8] 하지만 이것은 포유류가 오늘날까지 살아가는 데 영향을 미치는 몇 가지 적응을 수반했다. 시각은 주행성과 야행성 사이를 오가면서 가장 큰 영향을 받은 감각 중 하나이며, 영장류 눈의 간상체 핵에 대한 생물학적 및 생리학적 분석을 통해 이를 확인할 수 있다.[8] 여기에는 색각에 도움이 되는 원추세포 옵신 4개 중 2개를 잃어 많은 포유류가 이색성이 된 것을 포함한다.[8] 초기 영장류가 주행성으로 돌아왔을 때, 삼색성 색각을 포함한 더 나은 시력이 매우 유리해져 주행성과 색각이 사람을 포함한 영장류의 적응 형질이 되었다.[8] 다양한 영장류의 눈에서 간상체 핵의 염색질 분포 분석을 사용한 연구에 따르면, 주행성과 야행성 사이의 전환이 영장류 계통 내에서 여러 번 발생했으며, 주행성으로의 전환이 가장 흔한 전환이었다.[8]
오늘날에도 주행성은 나일 잔디쥐와 금빛 망토 다람쥐와 같은 작은 설치류 포유류와 파충류를 포함한 많은 다른 동물 계통에서 다시 나타나는 것으로 보인다.[7][4] 특히, 원래 야행성으로 여겨졌던 도마뱀붙이류는 주행성으로의 전환이 여러 번 관찰되었으며, 현재 약 430종의 도마뱀붙이류가 주행성 활동을 보이고 있다.[4] 많은 주행성 종이 기록됨에 따라, 도마뱀붙이류의 새로운 계통을 사용한 비교 분석 연구가 주행성의 진화를 연구하기 위해 수행되었다. 도마뱀붙이류 계통에 대해 약 20번의 전환이 계산되었는데, 이는 주행성의 중요성을 보여준다.[4] 기후 변화, 포식 위험, 자원 경쟁과 같은 강력한 환경적 영향은 모두 기여 요인이다.[4] 도마뱀붙이류의 예를 사용하여, 고지대에 서식하는 ''Mediodactylus amictopholis''와 같은 종은 낮 동안 더 많은 열을 얻어 특히 추운 계절 온도가 내려올 때 더 많은 에너지를 보존하기 위해 주행성으로 전환한 것으로 생각된다.[4]
2. 2. 빛의 영향
빛은 동물의 활동 패턴을 결정하는 가장 중요한 환경 요인 중 하나이다.[5] 빛은 대부분의 동물의 생체리듬을 조절하는 뇌의 시상하부에 있는 시교차상핵(SCN)에 가장 강력한 영향을 미치는 요인으로, 광주기(명암 주기)는 지리적 위치에 따라 결정되며 낮에는 많은 주변광이, 밤에는 적은 주변광이 있는 것과 관련이 있다.[5] 시교차상핵은 빛과 같은 시각 정보를 사용하여 많은 생리적 및 행동적 기능에 작용하는 다양한 호르몬의 분비를 시작하며, 이것이 동물이 주행성인지 아닌지를 결정한다.[9][7]
빛은 동물의 생체리듬에 강력한 가림 효과(masking effect)를 나타낼 수 있는데, 이는 내부 시계를 "가리거나" 영향을 미쳐 동물의 활동 패턴을 일시적으로, 또는 충분한 빛에 장기간 노출될 경우 장기적으로 변화시킬 수 있다.[7][2] 가림 효과는 양성 가림 또는 음성 가림으로 언급될 수 있으며, 각각 주행성 동물의 활동을 증가시키거나 야행성 동물의 활동을 감소시킨다.[2] 예를 들어, 주행성인 나일 풀쥐와 야행성인 쥐를 동일한 광주기와 광도에 노출시키면 풀쥐에서는 활동량이 증가하고(양성 가림), 쥐에서는 활동량이 감소한다(음성 가림).[2]
환경광의 작은 변화조차도 포유류의 활동에 영향을 미칠 수 있다. 남아메리카 그란 차코에서 야행성 올빼미원숭이의 활동을 관찰한 연구에 따르면, 밤에 달빛이 증가하면 야간 활동량이 증가하고 주간 활동량이 감소하는 것으로 나타났다. 즉, 이 종에게는 주변 달빛이 주행성 활동과 음의 상관관계를 갖는다.[5] 이는 원숭이의 먹이 습성과도 관련이 있는데, 달빛이 거의 없는 밤에는 원숭이의 효율적인 먹이 탐색 능력에 영향을 미쳐 먹이를 찾기 위해 낮에 더 활동적이어야 했다.[5]
2. 3. 기타 환경 요인
빛은 동물의 활동 패턴을 결정하는 가장 중요한 환경 요인 중 하나이다.[5] 광주기, 즉 명암 주기는 지리적 위치에 따라 결정되며, 낮에는 많은 주변광이, 밤에는 적은 주변광이 있는 것과 관련이 있다.[5] 빛은 대부분의 동물의 생체리듬을 조절하는 뇌의 시상하부에 있는 시교차상핵(SCN)에 가장 강력한 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 이것이 동물이 주행성인지 아닌지를 결정한다.[9] SCN은 빛과 같은 시각 정보를 사용하여 많은 생리적 및 행동적 기능에 작용하는 다양한 호르몬의 분비를 시작한다.[7]빛은 동물의 생체리듬에 강력한 가림 효과(masking effect)를 나타낼 수 있다. 즉, 내부 시계를 "가리거나" 영향을 미쳐 동물의 활동 패턴을 일시적으로 또는 장기간에 걸쳐 충분한 빛에 노출될 경우 장기적으로 변화시킬 수 있다.[7][2] 가림 효과는 양성 가림 또는 음성 가림으로 언급될 수 있으며, 각각 주행성 동물의 활동을 증가시키거나 야행성 동물의 활동을 감소시킨다.[2] 이는 서로 다른 종류의 설치류를 동일한 광주기에 노출시켰을 때 나타난다. 주행성인 나일 풀쥐와 야행성인 쥐를 동일한 광주기와 광도에 노출시키면 풀쥐에서는 활동량이 증가하고(양성 가림), 쥐에서는 활동량이 감소한다(음성 가림).[2]
환경광의 작은 변화조차도 포유류의 활동에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 남아메리카 그란 차코에서 야행성 올빼미원숭이의 활동에 대한 관찰 연구에 따르면, 밤에 달빛이 증가하면 야간 활동량이 증가하고 주간 활동량이 감소하는 것으로 나타났다.[5] 즉, 이 종에게는 주변 달빛이 주행성 활동과 음의 상관관계를 갖는다.[5] 이는 원숭이의 먹이 습성과도 관련이 있는데, 달빛이 거의 없는 밤에는 원숭이의 효율적인 먹이 탐색 능력에 영향을 미쳐, 먹이를 찾기 위해 낮에 더 활동적이어야 했다.[5]
주행성은 많은 동물 종에서 진화적 특징으로 나타났으며, 주행성은 여러 계통에서 대부분 재등장한다. 주변 온도, 먹이 이용 가능성, 포식 위험과 같은 다른 환경 요인들은 모두 동물이 주행성으로 진화할지, 또는 그 영향이 충분히 강력하다면 그들의 생체 리듬을 가리고 활동 패턴을 주행성으로 바꿀지에 영향을 미칠 수 있다.[5] 이 세 가지 요인은 종종 서로 관련되어 있으며, 동물이 생존하고 번성하려면 이들 사이의 균형을 찾아야 한다.
주변 온도는 야행성 동물의 활동에 영향을 미치고 심지어 주행성으로 전환시키는 것으로 나타났는데, 이는 신진대사 에너지를 보존하는 방법이기 때문이다.[10][1] 야행성 동물은 주변 온도가 낮은 밤에 가장 활동적이기 때문에 에너지적으로 어려움을 겪는 경우가 많으며, 따라서 체온의 형태로 많은 에너지를 잃는다.[10] 생체시계 열역학(CTE) 가설에 따르면, 섭취하는 에너지(먹이와 수면을 통해)보다 더 많은 에너지를 소비하는 동물은 빛 주기에서 더 활동적이며, 즉 낮에 더 활동적일 것이다.[10] 이는 실험실 환경에서 작은 야행성 쥐에 대해 수행된 연구에서 확인되었다. 충분한 추위와 기아 스트레스의 조합에 놓였을 때, 예상대로 시간적 틈새 전환을 통해 주행성으로 전환되었다.[10] 에너지적으로 어려움을 겪는 작은 포유류를 포함한 또 다른 유사한 연구는 동물이 휴식할 수 있는 은신처가 있을 때 주행성이 가장 유익하며, 열 손실을 줄인다는 것을 보여주었다.[1] 두 연구 모두 야행성 포유류는 에너지 스트레스(열 손실과 제한된 먹이 이용 가능성으로 인해)를 받을 때 활동 패턴을 주행성으로 더 많이 바꾸지만, 포식 위험이 동사하거나 굶어 죽는 위험보다 적을 때만 그렇다는 결론을 내렸다.[1][10]
3. 식물
많은 식물은 꽃이 피고 지는 과정에서 주행성 또는 야행성을 보인다. 대부분의 속씨식물은 다양한 곤충이 찾아오기 때문에, 꽃은 가장 효과적인 수분 매개자에 맞춰 피는 시간을 조절한다.[11] 예를 들어, 바오밥나무는 과일 박쥐에 의해 수분되며 늦은 오후에 꽃을 피우기 시작하는데, 꽃은 24시간 안에 시든다.[12]
4. 기술 운영
하루 동안 사용률이 높고 낮은 상태를 번갈아 가는 서비스는 주행성(diurnal)이라고 한다. 많은 웹사이트는 낮에 사용자가 가장 많고 밤에는 사용률이 거의 없거나 그 반대의 경우를 보인다. 운영 계획자는 이러한 주기적 패턴을 이용하여, 예를 들어 웹사이트 사용자가 적을 때 수행해야 하는 유지보수 작업을 계획할 수 있다.[13]
참조
[1]
논문
Diurnality as an energy-saving strategy: energetic consequences of temporal niche switching in small mammals
2015-08-01
[2]
논문
Acute effects of light on the brain and behavior of diurnal Arvicanthis niloticus and nocturnal Mus musculus
[3]
논문
The active nightlife of diurnal birds: extraterritorial forays and nocturnal activity patterns
[4]
논문
Into the light: diurnality has evolved multiple times in geckos
2015-08-01
[5]
논문
Influences of moonlight, ambient temperature, and food availability on the diurnal and nocturnal activity of owl monkeys (Aotus azarai)
2003-09-01
[6]
논문
Variability of diurnality in laboratory rodents
2006-07-01
[7]
논문
Mammalian Diurnality: Some Facts and Gaps
2003
[8]
논문
Diurnality and Nocturnality in Primates: An Analysis from the Rod Photoreceptor Nuclei Perspective
2014-03-01
[9]
논문
Minireview: Entrainment of the Suprachiasmatic Clockwork in Diurnal and Nocturnal Mammals
2007-12-01
[10]
논문
Cold and hunger induce diurnality in a nocturnal mammal
2014-10-21
[11]
논문
Diurnal and nocturnal pollination of Silene alba (Caryophyllaceae)
2002
[12]
웹사이트
Adansonia digitata A L.
http://www.plantzafr[...]
2004-02-01
[13]
서적
The Practice of Cloud System Administration: Designing and Operating Large Distributed Systems
https://books.google[...]
Addison Wesley Professional
2014-03-30
[14]
서적
The Insects: An Outline of Entomology
Chapman and Hall London
[15]
문서
Gullan and Cranston
[16]
논문
Diurnal and Nocturnal Pollination Article
http://www.amjbot.or[...]
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