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사람도 겨울잠을 잘 수 있을까? 목록

조회 : 3093 | 2012-12-04

올 겨울은 추위가 강하고 짧게 닥칠 거라는 예보가 있어요. 지난달인 11월은 10년 만에 가장 추웠다는데, 올 겨울 혹한을 예고하는 것이라는 기사도 있고요.
이렇게 추위와 관련된 기사들이 연일 계속되는데, 그 중에는 동물원들도 동물들의 겨울나기에 여념이 없다는 내용도 있었고 겨울철 차량관리며, 수도관 동파를 막는 방법처럼 추위에 대비하라는 내용도 있었습니다.
실제로 12월이 되자마자 비나 눈이 오면서 계속 전국 최저기온이 영하권인 것이 모자라는지, 12월 6일부터는 전국이 최고기온까지 영하권에 머무를 것이라고 해요. 추위가 당분간은 지속될 것 같으니 단단히 대비를 해야 할 것 같습니다.

 

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5일쯤 중부지방에 많은 눈이 내릴 가능성이 있다고 예보하는 기상청의 ‘눈과 추위 전망’ 보도자료. 이번 주 내내 평년보다 3~8℃ 낮은 추운 날씨가 이어질 거라는 내용이다. / 이미지 출처 : 기상청 포토뉴스
[기상청 ‘눈과 추위 전망’ 보도자료 참고]
 http://web.kma.go.kr/notify/focus/list.jsp?bid=focus&mode=view&num=837


혹시 드라마 마의(MBC 월화드라마), 본 적 있나요? 지난주에는 주인공인 백광현(조승우 분)이 병자에게 진흙을 발라 체온을 유지시키는 내용이 방송을 탔습니다.
시체실에 갇히게 된 백광현이 죽은 줄로 알았던 병자가 살아있음을 알아채고는 시침을 한 후 병자의 몸에 진흙을 바랐어요. 이는 소와 말 같은 짐승은 추울 때 제 몸에 진흙을 발라 체온을 유지한다는 것을 알고 있었던 마의 출신 백광현다운 비법이었지요.

 

11월 28일에는 KBS 1TV 환경스페셜 ‘도토리 쟁탈전’이 방송이 됐어요. 한 겨울 다람쥐부터 반달가슴곰까지 겨울나기를 위한 식량으로서의 도토리, 이를 두고 벌어진 쟁탈전이 흥미진진하게 펼쳐졌습니다.

 

 

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지난 11월 28일에 방송된 환경 스페셜 ‘도토리 쟁탈전’. / 이미지 출처 : KBS 환경 스페셜 화면 캡처.

 

 

이번 주 따끈따끈 과학에서는 이 매서운 추위에 동물들이 어떻게 겨울을 날 수 있는지 한 번 들여다보려고 합니다. 동물들의 겨울잠에 관해서는 이전에 살펴본 적이 있으니 같은 내용은 피해 정리해 보고 온도와 체온, 열과 열의 이동 방향 그리고 동물들의 체온 유지법에 대해 조금 더 자세히 살펴보도록 합시다.

 

 

* 알아보기
- 겨울잠, 추운 겨울 동물들의 체온 유지법
- 온도란?
- 열과 열의 이동 방향
- 사람도 겨울잠을 잘 수 있을까?

 

 

* 생각 키우기
- 식물들의 겨울나기에 대해 알아봅시다.

 

 


- 겨울잠, 추운 겨울을 나기 위한 동물들의 체온 유지법
동물은 체온을 유지하는 방법에 따라 정온 동물과 변온 동물로 나눌 수 있어요. 정온 동물은 주위 온도와 관계없이 일정하게 체온을 유지하는 동물을 말해요. 몸의 표면에 털이나 깃털이 있어서 열의 손실을 줄일 수도 있고, 땀을 흘려 온도를 낮출 수도 있고, 심장이 발달해 몸의 온도를 일정하게 유지할 수 있어요. 정온 동물은 이렇게 체온 조절이 가능해 다양한 기후 조건에서 활동할 수 있어요. 사람이나 개, 고양이, 닭 등이 이에 속해요(포유류와 조류에 해당).
변온 동물은 주위 온도에 따라 몸의 온도가 변하는 동물을 말해요. 체온 조절이 불완전해 기후 조건이 맞지 않으면 활발한 활동이 불가능해요. 뱀이나 도마뱀, 곤충 등이 이에 속하는데(어류, 양서류, 파충류에 해당), 먹이를 구하기 힘든 겨울에 체온을 유지하려면 겨울잠을 잘 수밖에 없는 동물들도 있어요. 조금만 먹고 움직임을 최소화 해 에너지 소모를 줄이기 위함이지요.
변온 동물만 겨울잠을 자는 것은 아니에요. 정온 동물 중에서도 먹이를 구하기 어려운 겨울철에 겨울잠을 선택하는 동물들도 꽤 많아요.
변온 동물인 양서류와 파충류들은 추운 겨울이면 대부분 체온이 너무 떨어지는 것을 막기 위해 주위 온도에 큰 영향을 받지 않는 물 밑이나 땅 속에서 겨울잠을 잡니다. 물론 먹이가 사라져 생명의 위협을 받기 때문인 까닭도 있지만 가장 큰 이유가 체온이 너무 떨어져 얼어 죽을 수도 있기 때문이라고 해요. 이들은 거의 가사(假死) 상태로 겨울을 납니다. 마치 죽은 것처럼 겨울잠을 자는 것이지요.
정온 동물은 겨울철에 춥고 먹이를 구하기 힘들기 때문에 겨울잠을 잡니다. 그런데 변온 동물과는 달리 정온 동물은 추운 겨울이라 할지라도 먹이가 풍부하다면 겨울잠을 자지 않을 수도 있어요. 우리가 겨울에 동물원에서 움직이는 곰과 다람쥐를 볼 수 있는 것이 바로 이 때문이지요.
자, 겨울잠을 자는 몇몇 동물들의 모습을 훔쳐볼까요?

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겨울잠에서 깨어나고 있는 줄무늬 다람쥐의 모습을 연속 촬영한 사진. / 이미지 출처 : 퍼블릭 도메인(wikipedia)

 

 

‣ 곰
곰은 겨울철 먹을 것이 부족하기 때문에 움직임을 적게 해 에너지 소비를 줄이기 위해 겨울잠을 자요. 모든 곰이 겨울잠을 자는 것은 아니에요. 사육사가 매일 먹이를 충분히 공급해 주는 동물원에서는 잠을 자지 않는답니다.
곰은 나무나 바위 구멍 속에서 얕은 수면 상태로 가을에 저장해 두었던 지방을 소비하면서 지내요. 얕은 수면 상태란 겨울잠을 자는 동안에도 중간에 일어나 배설을 하거나 먹이를 먹는 것을 말해요.

 

‣ 다람쥐
다람쥐도 추울 때는 잠을 자요. 하지만 겨울철에도 기온이 따뜻한 날은 깨어나 땅 속에 묻어 두었던 도토리나 밤 등을 먹는데, 이런 과정을 반복하면서 추운 겨울을 굴속에서 보낸답니다. 다람쥐도 곰처럼 가끔 깨어나 먹이를 먹기도 하고 똥도 누니 얕은 잠을 자는 것이지요.
다람쥐는 겨울잠을 자는 굴을 팔 때 잠을 자는 곳, 똥을 누는 곳, 먹이를 저장하는 곳 등 여러 개의 방을 만든다는 것은 이미 잘 알려져 있는 사실이랍니다.

 

‣ 오소리
오소리는 10월이나 11월경부터는 다람쥐처럼 땅속에서 겨울잠에 들어요. 겨울잠을 자는 동안 에너지로 쓰기 위한 지방을 몸에 최대한 쌓아놓아요. 4개월 정도 푹 자는데 곰이나 다람쥐처럼 가끔 깨어나 먹이를 먹기도 해요.

 

‣ 뱀
뱀 역시 겨울에는 온도 변화가 적은 땅 속에서 겨울잠을 자요. 땅 속이나 돌 아래, 쓰러진 나무 밑에서 여러 마리가 같이 잠을 자요. 수십 마리가 함께 모여 잠을 자기도 한 대요. 좋은 잠자리를 찾았을 때는 다음 해에도 같은 곳에서 잠을 자기도 한다네요. 털이 있는 동물들과 다른 점은 뱀은 중간에 깨지 않고 봄이 올 때까지 겨우내 아무 것도 먹지 않고, 잠만 자요.

 

‣ 개구리
개구리는 흙을 파고 들어가기도 하고, 물속에서 잠을 자기도 해요. 산개구리는 물 속 돌 틈에서 잠을 잔대요. 개구리의 몸속에는 혈액을 굳지 않게 하는 부동액 같은 성분(피브리노겐)이 들어 있어 겨울잠을 자는 동안 몸이 얼지 않고 최소한의 생명을 유지할 수 있답니다.

 

‣ 고슴도치
고슴도치는 10월에서 이듬해 4월까지 겨울잠을 자요. 가랑잎으로 집을 지어 그 속에서 잠을 자기도 하고, 동굴이나 나무 구멍, 땅 속에서 잠을 자기도 해요.

 

‣ 물고기
물고기도 겨울잠을 자요. 물풀이나 돌 틈에 가만히 있기도 하고, 물 밑 진흙을 파고 들어가기도 해요. 미꾸라지는 물이 마르거나 얼기 전에 흙을 파고 들어가요. 겨울철 논바닥을 파내면 겨울잠을 자고 있는 미꾸라지를 잡을 수 있어요. 붕어는 물풀 사이에 숨어서 잠을 자다 가끔 움직이기도 하고요.

 

이외에도 수많은 동물들이 겨울잠을 자요. 무당벌레는 나뭇잎 밑에 여러 마리가 옹기종기 모여 겨울잠을 자요. 달팽이는 집 속에 몸을 꼭 숨기고 겨울잠을 자고요.
이 모두가 먹이가 부족한 겨울에 체온을 유지해 생명을 이어가려는 동물들의 현명한 선택인 셈이지요. 우리 주변에 또 겨울잠을 자고 있는 동물들은 없는지 한 번 생각해 보도록 하세요.

 

 

- 온도란?
이제 겨울잠이 이 추운 겨울을 나기 위한, 체온을 유지해 살아남으려는 동물들의 생존법인 것을 알게 됐습니다. 여기서 마치면 따끈따끈 과학이 아니지요? 교과 내용과 연계해 조금만 더 살펴보도록 합시다.

 

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분자의 병진운동 동영상. 우리 눈에는 보이지 않지만 분자는 늘 이렇게 움직이고 있어요. / 이미지 출처 : by Greg-BY-SA-3.0(wikipedia)

 

체온은 동물체가 가지고 있는 온도를 말해요. 체온계는 우리 몸의 온도 즉, 체온을 재는 온도계를 가리키는 것이지요.
온도는 분자 운동의 정도를 나타내는 값으로, 물체의 따뜻하고 차가운 정도를 나타내는 거예요. 모든 물질을 이루고 있는 분자들은 끊임없이 움직이는데, 이것을 분자 운동이라고 해요. 물질의 온도는 그 물질을 이루고 있는 원자나 분자의 운동이 얼마나 활발하게 일어나고 있느냐와 관련이 있어요.
우리 눈에 보이지는 않지만 공기 분자들도 활발하게 운동하고 있어요. 따뜻한 곳의 공기 분자들이 차가운 곳의 공기 분자들에 비해 훨씬 빠르고 격렬하게 움직이는 거예요.
물도 온도가 높아질수록 물 분자의 운동이 활발해지는데, 얼음 속 분자들은 서로 결합되어 있어 병진과 회전 운동은 멈추고, 진동 운동만을 해요. 이에 비해 물은 분자 사이의 거리가 가까워 주로 회전 운동을 하고, 수증기는 분자 사이의 거리가 멀고 인력이 약해 매우 빠르고 자유롭게 운동을 한답니다.

 

 

- 열과 열의 이동 방향


열은 분자 운동이 전달되는 현상을 말해요. 또 이 열의 이동에는 방향이 있어요. 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해요. 수업 시간에 뜨거운 물이 들어 있는 비이커를 차가운 물이 들어있는 물속에 넣고 온도계로 두 물의 온도 변화를 측정해 보는 실험을 할 거예요. 시간이 지나면 결국 뜨거운 물의 온도는 낮아지고, 차가운 물의 온도는 높아져 두 물의 온도가 같아진 것을 확인할 수 있을 거예요. 뜨거운 물의 열이 차가운 물로 이동한 것이지요. 또 우리가 손이 시려 울 때 손난로를 들고 있으면 손이 따뜻해져요. 손난로의 열이 우리 몸으로 이동한 거예요. 이렇게 열의 이동은 두 물체의 온도가 같아질 때까지 일어난답니다.
추운 겨울이 되면 주위 기온이 영하로 떨어질 정도로 추워지는데, 열이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 성질 때문에 동물들도 체온을 주위에 빼앗기게 돼요. 체온을 빼앗겨 너무 낮아지게 되면 생명이 위태롭게 되기도 한답니다.

 

 

- 사람도 겨울잠을 잘 수 있을까?
지난 2월 스웨덴에서 놀라운 소식이 전해졌습니다. 바로 겨울잠을 잔 사람의 이야기였는데요, 눈 속에 파묻힌 차량 속에서 2개월 동안이나 음식 섭취 없이 생존해 있던 남자가 구조되면서 화제가 됐었습니다.
이 남성은 곰들이 겨울잠을 잘 때처럼 체온을 31℃ 정도로 유지했기 때문에 살아있을 수 있었다는 게 당시 의사들의 의견이었습니다.
명상을 하는 사람들처럼 몇몇 사람들의 경우 자의적으로 겨울잠과 유사한 상태에 도달하기도 한다고 해요. 실제로 깊은 명상에 빠진 티베트 승려들의 체내 산소 요구량은 평상시의 64%에 불과한 것이 하버드 의대 허버트 벤슨 박사의 연구로 확인되기도 했었습니다. 겨울잠과 유사한 상태에 도달한 것이지요.
하지만 이것이 일반적인 경우는 아닙니다. 사람의 체온이 35℃ 이하로 떨어지는 것을 저체온증이라고 부르는데, 보통은 이렇게 체온이 낮아지면 신진대사가 원활하게 일어나지 못해 신체 기능에 제한을 받게 되고 혈압이 급격하게 떨어져요. 온몸에 심한 경련이 일어날 수 있고, 근육이 경직되고 피로감을 느끼다가 환각 증세와 기억상실 증세를 느끼기도 해요. 또 심장 박동이 일정하지 못하다 의식 불명에 이르고, 더 심하면 얼마 지나지 않아 사망할 수도 있답니다.
설마 추위가 싫다고 동물처럼 겨울잠을 자볼까 고민하는 친구들은 없겠지요? 아직 사람이 동물처럼 겨울잠을 자고 건강하게 깨어나는 것은 과학적으로 불가능하답니다.

 

 

* 용어 정리
[정온 동물]
포유류, 조류가 정온 동물에 속하는데, 체온을 일정하게 유지하기 위해 스스로 체내에서 열을 발생시키는 동물을 말합니다.

 

[변온 동물]
무척추 동물과 어류, 양서류, 파충류가 이에 속하는데, 주위의 온도에 따라 체온을 변하는 동물을 말합니다.

 

 

* 더 찾아보기
- 경칩 - 봄이 오는 소리에 깜짝 놀란 개구리
http://www.lg-sl.net/product/scilab/sciencestorylist/HHSC/readSciencestoryList.mvc?sciencestoryListId=HHSC2012030001
- 겨울잠의 비밀(국가지식포털 블로그)
http://blog.naver.com/00knowledge?Redirect=Log&logNo=50135923807

 

 

* 생각 키우기
동물들만 겨울잠을 잘까요? 겨울은 식물에게도 춥고, 생존하기 어려운 환경인데요. 겨울이면 잎사귀가 다 말라 죽은 것처럼 보이다가 봄이 되면 파릇파릇한 새싹을 내미는 식물들도 저마다 겨울을 나는 비결이 있답니다. 식물들의 겨울나기에 대해 알아봅시다.

주제!
동물 ,계절
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