여름잠
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1. 개요
여름잠은 고온 건조한 환경을 피하기 위해 생물이 보이는 휴면 상태를 의미한다. 여름잠을 자는 동물은 신진대사율 감소, 수분 유지, 에너지 보존 등의 생리적 변화를 겪으며, 달팽이, 무당벌레, 호주왕나비, 북미 사막거북, 아프리카 폐어 등 다양한 무척추동물과 척추동물에서 나타난다. 이러한 여름잠은 동면과 유사한 생리적 과정을 거치며, 생물의 생존 전략 중 하나로 작용한다.
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| 여름잠 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 개요 | |
| 유형 | 동면과 유사한 동물 휴면 상태 |
| 시기 | 여름 |
| 특징 | 활동 감소 대사 속도 저하 탈수 위험 감소 |
| 목적 | 고온 및 건조한 환경에서의 생존 먹이 부족 시기 극복 |
| 생리학적 변화 | |
| 대사율 | 현저히 감소 |
| 심박수 | 느려짐 |
| 호흡 | 얕아짐 |
| 체온 | 약간 감소 |
| 수분 손실 | 감소 |
| 원인 | |
| 환경적 요인 | 높은 온도 건조한 환경 먹이 부족 |
| 동물 | |
| 다양한 종 | 파충류 양서류 달팽이 게 폐어 사막 여우 다람쥐 꿀벌 |
| 비교 | |
| 동면과의 차이점 | 발생 시기: 동면은 겨울, 여름잠은 여름 원인: 동면은 추위, 여름잠은 더위 및 건조 지속 기간: 동면은 더 길게 지속되는 경향 |
| 생태학적 중요성 | |
| 생존 전략 | 극한 환경에서의 생존 능력 향상 에너지 보존 |
| 먹이 사슬 | 먹이 사슬에 영향을 미치지만, 동면처럼 큰 영향은 없음 |
2. 생리학적 특징
여름잠을 자는 생물은 비교적 가벼운 휴면 상태에 있는 것으로 보이는데, 생리적 상태가 빠르게 역전될 수 있으며 생물이 정상 상태로 빠르게 돌아갈 수 있기 때문이다. 유럽과 북아프리카 일부 지역이 원산지인 달팽이 ''흰입술달팽이''에 대한 연구에 따르면, 습한 환경에 놓인 지 10분 이내에 휴면 상태에서 깨어날 수 있다고 한다.[2]
여름잠을 자는 동물의 주요 생리적 및 생화학적 과제는 에너지를 보존하고, 체내 수분을 유지하고, 저장된 에너지의 사용을 배분하고, 질소성 노폐물을 처리하고, 신체 기관, 세포 및 거대분자를 안정화하는 것이다. 고온과 건조한 조건이 몇 달, 어떤 경우에는 몇 년 동안 지속될 수 있기 때문에 이는 상당한 과제가 될 수 있다. 여름잠 동안 신진대사율이 감소하면 거대분자 합성 및 분해가 감소한다. 거대분자를 안정화하기 위해 여름잠을 자는 동물은 항산화 방어력을 강화하고 샤페론 단백질을 증가시킨다. 이것은 저대사의 모든 형태에서 널리 사용되는 전략이다. 이러한 생리적 및 생화학적 문제는 동물계 전반의 저대사의 핵심 요소인 것으로 보인다. 다시 말해, 여름잠을 자는 동물은 동면하는 동물과 거의 동일한 생리적 과정을 거치는 것으로 보인다.[2]
2. 1. 생리적 변화
여름잠을 자는 생물은 비교적 가벼운 휴면 상태에 있으며, 생리적 상태가 빠르게 역전되어 정상 상태로 빠르게 돌아갈 수 있다.[2] 흰입술달팽이에 대한 연구에 따르면, 습한 환경에 놓인 지 10분 이내에 휴면 상태에서 깨어날 수 있다고 한다.[2]여름잠을 자는 동물의 주요 생리적 및 생화학적 과제는 에너지를 보존하고, 체내 수분을 유지하고, 저장된 에너지의 사용을 배분하고, 질소성 노폐물을 처리하고, 신체 기관, 세포 및 거대분자를 안정화하는 것이다.[2] 고온과 건조한 조건이 몇 달, 어떤 경우에는 몇 년 동안 지속될 수 있기 때문에 이는 상당한 과제가 될 수 있다.[2] 여름잠 동안 신진대사율이 감소하면 거대분자 합성 및 분해가 감소한다.[2] 거대분자를 안정화하기 위해 여름잠을 자는 동물은 항산화 방어력을 강화하고 샤페론 단백질을 증가시킨다.[2] 이것은 저대사의 모든 형태에서 널리 사용되는 전략이다.[2] 이러한 생리적 및 생화학적 문제는 동물계 전반의 저대사의 핵심 요소인 것으로 보이며, 여름잠을 자는 동물은 동면하는 동물과 거의 동일한 생리적 과정을 거치는 것으로 보인다.[2]
2. 2. 수분 유지
여름잠을 자는 생물은 가벼운 휴면 상태에 있으며, 생리적 상태가 빠르게 역전되어 정상 상태로 돌아갈 수 있다.[2] 흰입술달팽이는 습한 환경에서 10분 이내에 휴면 상태에서 깨어날 수 있다.[2]여름잠을 자는 동물의 주요 생리적, 생화학적 과제는 에너지 보존, 체내 수분 유지, 저장된 에너지 사용 배분, 질소성 노폐물 처리, 신체 기관, 세포 및 거대분자 안정화이다.[2] 고온 건조한 환경이 지속될 수 있기에 상당한 과제가 될 수 있다.[2] 여름잠 동안 신진대사율 감소는 거대분자 합성 및 분해를 감소시킨다.[2] 거대분자 안정을 위해 여름잠을 자는 동물은 항산화 방어력을 강화하고 샤페론 단백질을 증가시킨다.[2] 이는 저대사의 일반적인 전략이며, 여름잠을 자는 동물은 동면하는 동물과 거의 동일한 생리적 과정을 거친다.[2]
3. 무척추동물
==== 연체동물 ====
복족류에 속하는 일부 공기 호흡을 하는 육상 달팽이들은 더위가 심한 기간 동안 여름잠을 잔다. ''Helix, Cernuella, Theba, Helicella, Achatina'', 그리고 ''Otala'' 속의 종들이 이에 해당한다. 어떤 종들은 그늘진 초목이나 돌무더기 속으로 이동하고, 다른 종들은 농작물을 포함한 키 큰 식물, 관목, 나무, 기둥이나 울타리 등 인공 구조물에 올라간다.[3]
이러한 습성 때문에 여러 외래종 달팽이가 농업 해충으로 간주되기도 한다. 폐를 가진 육상 달팽이는 수분 손실을 막기 위해 껍데기 입구를 막는 건조된 점액으로 된 막, 즉 격막(epiphragm)을 분비한다. ''Helix pomatia''와 같은 특정 종에서는 이 장벽이 탄산칼슘으로 강화되어, 작은 구멍을 통해 산소 교환을 허용한다는 점을 제외하고는 표면적으로 각막과 유사하다.
여름잠을 자는 달팽이에서는 대사율이 감소하고 수분 손실률이 감소한다.
==== 절지동물 ====
무당벌레(Coccinellidae)가 여름잠을 자는 것으로 보고되었다.[4] 다른 종류의 딱정벌레 (''Blepharida rhois'')도 여름잠을 선택한다. 일반적으로 기온이 더 높을 때 여름잠을 자며 늦여름이나 초가을에 다시 나타난다.[5] 모기도 여름잠을 자는 것으로 보고되었다.[6] 거짓꿀개미는 겨울에도 활동하는 것으로 잘 알려져 있으며, 온대 기후에서는 여름잠을 잔다. 호주왕나비는 여름철 고온과 먹이 부족을 피하기 위해 여름잠을 잔다.[7] 미국 남동부에서는 성체 알팔파바구미 (''Hypera postica'')가 여름 동안 여름잠을 자는데, 이 기간 동안 신진대사, 호흡 및 신경계 활동이 감소한다.[8][9]
여름잠을 자는 갑각류의 예로는 호주 게 ''Austrothelphusa transversa''가 있는데, 이 게는 건기 동안 지하에서 여름잠을 잔다.[10]
3. 1. 연체동물
복족류에 속하는 일부 공기 호흡을 하는 육상 달팽이들은 더위가 심한 기간 동안 여름잠을 잔다. ''Helix, Cernuella, Theba, Helicella, Achatina'', 그리고 ''Otala'' 속의 종들이 이에 해당한다. 어떤 종들은 그늘진 초목이나 돌무더기 속으로 이동하고, 다른 종들은 농작물을 포함한 키 큰 식물, 관목, 나무, 기둥이나 울타리 등 인공 구조물에 올라간다.[3]이러한 습성 때문에 여러 외래종 달팽이가 농업 해충으로 간주되기도 한다. 폐를 가진 육상 달팽이는 수분 손실을 막기 위해 껍데기 입구를 막는 건조된 점액으로 된 막, 즉 격막(epiphragm)을 분비한다. ''Helix pomatia''와 같은 특정 종에서는 이 장벽이 탄산칼슘으로 강화되어, 작은 구멍을 통해 산소 교환을 허용한다는 점을 제외하고는 표면적으로 각막과 유사하다.
여름잠을 자는 달팽이에서는 대사율이 감소하고 수분 손실률이 감소한다.
3. 2. 절지동물
무당벌레(Coccinellidae)가 여름잠을 자는 것으로 보고되었다.[4] 다른 종류의 딱정벌레 (''Blepharida rhois'')도 여름잠을 선택한다. 일반적으로 기온이 더 높을 때 여름잠을 자며 늦여름이나 초가을에 다시 나타난다.[5] 모기도 여름잠을 자는 것으로 보고되었다.[6] 거짓꿀개미는 겨울에도 활동하는 것으로 잘 알려져 있으며, 온대 기후에서는 여름잠을 잔다. 호주왕나비는 여름철 고온과 먹이 부족을 피하기 위해 여름잠을 잔다.[7] 미국 남동부에서는 성체 알팔파바구미 (''Hypera postica'')가 여름 동안 여름잠을 자는데, 이 기간 동안 신진대사, 호흡 및 신경계 활동이 감소한다.[8][9]여름잠을 자는 갑각류의 예로는 호주 게 ''Austrothelphusa transversa''가 있는데, 이 게는 건기 동안 지하에서 여름잠을 잔다.[10]
4. 척추동물
4. 1. 파충류 및 양서류
여름잠을 자는 비포유류 동물에는 북미 사막거북, 악어, 도롱뇽이 있다. 일부 양서류는 기온이 낮고 습도가 높은 지하로 이동하여 건조하고 더운 계절에 여름잠을 잔다.[12] 캘리포니아붉은다리개구리는 먹이와 물이 부족할 때 에너지를 보존하기 위해 여름잠을 잘 수 있다.[12]
물을 저장하는 개구리는 여름잠 주기를 갖고 있다. 덥고 건조한 날씨에는 분비된 방수 점액 껍질 속에 모래땅에 몸을 파묻는다. 오스트레일리아 원주민들은 이 개구리를 파내어 짜면 방광을 비우게 된다는 사실을 이용하는 방법을 알아냈다. 이 묽은 오줌 – 최대 반 컵 정도 – 을 마실 수 있다. 하지만 이렇게 하면 개구리가 죽게 되는데, 저장해 두었던 물 없이는 다음 우기까지 살아남을 수 없기 때문이다.[13]
서부 늪 거북은 서식하는 일시적 늪에서 더운 여름을 나기 위해 여름잠을 잔다. 서식지와 이용 가능한 기질에 따라 매개체에 몸을 묻는다.[14] 멸종 위기에 처한 종이기 때문에 퍼스 동물원은 보존 및 번식 프로그램을 시작했다. 그러나 사육사들은 여름잠 주기의 중요성을 알지 못했고, 첫 여름 기간 동안 동물들을 매주 확인했다. 이러한 반복적인 방해는 동물들의 건강에 해로워 많은 개체가 상당한 체중 감소를 경험했고 일부는 죽었다. 사육사들은 절차를 신속하게 변경했고 현재는 여름잠 기간 동안 사육 중인 거북을 방해하지 않는다.
4. 2. 어류
아프리카 폐어와 도롱뇽고기는 여름잠을 잔다.[15][16]4. 3. 포유류
포유류 중에서는 동면하는 종이 드물지만, 일부 존재한다.[17] 2004년 독일 마르부르크 필립스 대학교(Philipps University of Marburg)의 동물 생리학자 카트린 다우스만(Kathrin Dausmann)과 동료들은 네이처(Nature)지에 마다가스카르(Madagascar)의 뚱뚱한 꼬리난쟁이여우원숭이(fat-tailed dwarf lemur)가 1년 중 7개월 동안 작은 나무 구멍에서 동면 또는 하면을 한다는 증거를 제시했다.[18] 캘리포니아 오클랜드 동물원(Oakland Zoo)에 따르면, 네발가락고슴도치(four-toed hedgehog)는 건기 동안 하면을 하는 것으로 여겨진다.[19]5. 한국의 여름잠
참조
[1]
서적
Trace Fossils: Concepts, Problems, Prospects
https://books.google[...]
Elsevier
[2]
학술지
Aestivation: signaling and hypometabolism
[3]
학술지
Physiological adjustments during aestivation by the Australian land snail ''Rhagada tescorum'' (Mollusca: Pulmonata: Camaenidae)
[4]
학술지
Biology and ecology of predaceous Coccinellidae
[5]
학술지
Lack of Evidence for Local Adaptation to Individual Plant Clones or Site by a Mobile Specialist Herbivore
https://www.jstor.or[...]
1997
[6]
학술지
Dry season refugia of malaria-transmitting mosquitoes in a dry savannah zone of east Africa
http://www.ajtmh.org[...]
[7]
학술지
A study of the ecology of the adult bogong moth, ''Agrotis infusa'' (Boisd) (Lepidoptera: Noctuidae), with special reference to its behaviour during migration and aestivation
[8]
학술지
Succinate oxidase system in the alfalfa weevil, Hypera postica, during aestivation (summer diapause)
1966-08-01
[9]
학술지
Bioelectric activity of the central nervous system in normal and diapausing alfalfa weevils
1966-11-26
[10]
학술지
Unravelling life history of the Inland Freshwater Crab Austrothelphusa transversa in seasonal tropical river catchments
[11]
학술지
Synchrotron Reveals Early Triassic Odd Couple: Injured Amphibian and Aestivating Therapsid Share Burrow
[12]
웹사이트
Estivation: The Survival Siesta
http://www.audubongu[...]
Audubon Guides
2012-09-05
[13]
서적
Herpetology, second edition
Prentice Hall
[14]
서적
Western swamp tortoise (Pseudemydura umbrina) recovery plan
http://www.environme[...]
Dept. of Conservation and Land Management
2015-11-26
[15]
학술지
Aestivation of the African lungfish ''Protopterus aethiopicus'': cardiovascular and respiratory functions
http://jeb.biologist[...]
[16]
학술지
Estivation in the African lungfish
[17]
서적
The physiological ecology of vertebrates: a view from energetics
https://books.google[...]
Cornell University Press
[18]
학술지
Physiology: hibernation in a tropical primate
[19]
웹사이트
East African Hedgehog
http://www.oaklandzo[...]
Oakland Zoo
2012-09-05
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