▲2016년, 과학자들은 포유동물과 파충류가 동일한 수면 상태를 경험한다는 연구 결과를 발표했다(출처=게티이미지뱅크)

수면은 동물과 사람 모두에게 중요한 활동이다. 사람들이 충분한 수면 시간을 유지한다면 정신적 및 신체적으로 많은 정보를 받아들이고 기능도 높아질 수 있다는 연구 결과들도 있다. 사람이 잠을 자는 동안에 신체가 에너지를 쇄신하고 두뇌 노폐물을 제거하며 근육을 키우고 조직을 수리하며 호르몬을 합성하기 때문이다. 신체가 충분하게 휴식을 취하지 못하면 건강 상태가 나빠지고 고혈압, 뇌졸중, 심장 질환, 당뇨병, 신장 질환 등에 걸릴 위험이 높아진다.

과학자들에 따르면, 조류나 지상의 포유동물은 보통 2단계의 수면 상태를 겪는다. 하지만 과학자들이 항상 던지는 질문이 있다. '파충류와 인간은 동일한 수면 패턴을 가지고 있는가?'그리고 '파충류도 사람처럼 꿈을 꾸는가?' 이다.

수면 연구

2016년 한 연구팀이 비어디드 드래곤도마뱀을 사용해 수면 패턴을 연구했다. 그리고 수면 상태를 토대로 3억 5,000만년 전 포유동물과 파충류가 동일한 선조를 가지고 있었다는 것을 밝혀냈다. 그리고 비어디드 도마뱀도 사람이나 개나 고양이처럼 두 가지 수면 상태인 느린파형수면과 REM(급속안구운동) 또는 보다 복잡한 단계인 역설 수면를 가지고 있다는 것을 확인했다.

▲과학자들은 수면 연구에 비어디드 드래곤 도마뱀을 사용했다(출처=게티이미지뱅크)

모의 실험

프랑스 리용1대학 폴 안토인 리부렐 박사는 중앙 아메리카와 남미가 서식지인 또 다른 도마뱀 품종인 아르헨티나 테구를 사용해 연구를 실시했다.

연구팀은 딥 브레인 및 눈 전위도 기록을 사용해 2016년도에 실시한 연구를 모의실험했다. 그리고 가능한 한 동일한 결과를 도출할 수 있도록 노력했다.

연구팀은 포유동물의 REM 수면을 억제하는 데 사용하는 플루옥세틴을 아르헨티나 테구에 적용했다. 그리고 도마뱀의 뇌파와 안구 운동을 관찰하는 동시에, 약간의 차이는 있지만 이 도마뱀도 두 가지 수면 상태를 경험한다는 사실을 확인했다. 도마뱀 두 종 모두 느린파형수면은 인간과 거의 동일했지만, REM 상태에서 차이를 보였다. 사람의 경우, REM 수면은 각성 상태와는 다른 두뇌와 안구 움직임으로 확인할 수 있다. 그리고 비어디드 드래곤도 동일했다. 또, 아르헨티나 테구 도마뱀의 경우, 수면 중 안구 움직임은 보다 느려졌으며 눈과 안구활동은 각성 상태와는 달랐다. 두 도마뱀 간 수면 상태는 명백하게 차이를 보였다. 연구진은 이를 '표현형의 다양성'이라고 불렀다. 한 연구원은 "도마뱀마다 다양한 수면 표현형을 가지고 있다"며 "이전에 생각했던 것보다 수면 상태가 복잡하다는 것을 의미한다"고 밝혔다.

관련 학자들은 아직 모든 동물의 수면 상태를 연구하지 못했기 때문에 이 발견은 새로운 질문의 문을 연 셈이다. 도마뱀과 공룡은 모두 파충류이기 때문에 공룡 또한 두 가지 수면 상태를 가지고 있었다고 말할 수 있을까? 그리고 아르헨티나 테구와 비어드 드래곤의 수면 상태를 동일하다고 할 수 있을까 아니면 다르다고 할 수 있을까? 등의 질문 말이다.

▲아르헨티나 테구도 수면 연구에 사용했다(출처=게티이미지뱅크)

모든 동물은 잠이 필요하다는 것을 알고 있다. 그리고 잠이 주는 장점을 알고 있으며 잠이 부족하면 질병에 걸릴 수 있고 심지어 죽을 수 있다는 것도 알고 있다. 그러나 과학자들은 잠의 기원 및 진화와 관련해 몇 가지 이론을 제시했다. 잠은 어떻게, 어떤 이유로 시작됐는지 호기심이 생긴 것이다. 그리고 이에 대한 연구는 지금도 진행 중이다. 잠에 대한 초기 이론에서는 방어를 할 수 없고 노출되는 때조차도 밤 시간의 비활성화는 생존 기능으로써 작용하는 적응의 일종이라고 주장했다. 이는 적응 또는 진화 이론으로도 알려졌다.

도마뱀도 두 가지 상태의 수면을 경험한다는 것을 놀라운 사실이다. 개와 고양이는 사람처럼 꿈을 꾼다. 반려견이 자고 있는 것을 보고 있으면 낮게 그르렁거리는 것을 볼 때가 있다. 그럴 땐 누군가 자신을 위협하고 있는 꿈을 꾸고 있다고 생각하곤 한다. 반려동물이 정확히 어떤 꿈을 꾸는지 알 수는 없다. 이것이 도마뱀에도 적용되는 것이다. 과학자들이 동물들의 꿈을 정확하게 알 수 있을 때까지 우리는 그저 추측만 할 뿐이다.

[팸타임스=김준호 기자]