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돌고래는 뇌의 반만 잠을 잠으로써 2주 이상 항상 깨어있는 상태를 유지할 수 있다. 이런 능력 덕분에 익사하지 않고, 상어의 공격으로부터도 살아남을 수 있다.
이전 연구를 통해 육지의 포유동물과 달리 돌고래는 뇌의 일부분만 잠들 수 있는 능력을 갖고 있으며, 뇌의 잠자는 부분과 활동하는 부분을 규칙적으로 바꾸어준다는 사실이 알려졌다. 사람이나 다른 동물의 경우 몇 시간 또는 며칠간 깨어 있다, 모든 활동을 멈추고 잠을 자는 것과 대조적이다.
미국 국립해양포유동물재단의 해양생물학자 브라이언 브랜스테터 박사가 이끄는 연구진은 돌고래가 뇌의 반쪽이 잠든 상태에서 의식이 얼마나 민첩한 상태를 유지하고 있는지 확인하기 위해 주변 환경을 파악하는 능력을 실험했다.
돌고래는 주변 지형을 파악하기 위해 ''''반향 정위''''를 이용한다. 반향 정위는 수중음파탐지기와 같은 것으로, 초음파를 발사하여 그 반사음으로 물체의 위치와 모양을 알아낸다.
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연구진은 대형 수족관에 물에 뜨고 이동이 가능한 8개의 장치를 설치했다. 이 장치에는 수중에서 소리를 발생시키는 수중 송파기와 마이크가 장착돼 있다. 돌고래가 반향정위를 이용해 이들 장치 가운데 하나에 특정 음파를 발사하면 이 장치는 멀리 떨어진 곳에서 보내는 반사파인 것처럼 조작된 음파로 돌고래에게 반응을 보낸다. 즉 이 장치들은 유령의 목표물이라고 할 수 있는데 어떤 물리적인 모양을 소리로 흉내 낸 일종의 환영이다.
연구진은 ''''새이''''와 ''''내이''''로 명명된 암수 두 마리의 돌고래로 실험을 했다. 실험에 앞서 이들 돌고래는 실험 장치가 보내는 유령 목표물을 인식할 경우 수족관에 설치된 페달을 누르면 생선을 얻어먹을 수 있도록 일 년간 훈련을 받았다.
연구진은 실험을 통해 이들 돌고래가 끊임없이 실험 장치를 찾도록 한 결과 15일간 반향정위를 이용해 거의 완벽할 정도로 정확하게 장치를 인식했으며, 실험 기간 내내 능력이 떨어지는 현상은 전혀 발견되지 않았다.
돌고래는 휴식이나 수면을 취하지 않고 끊임없이 헤엄을 치고, 의식도 깨어 있었다.
이번 연구 결과는 돌고래가 익사를 피할 뿐 아니라, 상어 등의 포식자에 대한 경계 상태를 항상 유지할 수 있도록 반쪽 뇌만 잠을 자는 쪽으로 진화해 왔음을 보여준다.[BestNocut_R]
돌고래가 뇌의 반만 잠을 자면서 항상 깨어있는 상태를 유지하는지에 대한 보다 명확한 검증을 위해 향후 뇌전도 검사를 이용해 돌고래 뇌의 전기적 활동을 추적 관찰하는 연구가 필요할 것이다. 이번 연구는 18일 미국 공공과학 도서관 온라인 학술지(PLOS ONE)에 실렸다.