조류수면

새에서, 잠은 "눈을 뜨는 짧은 기간으로 인해 눈 감기는 중단되는 기간"^{[This quote needs a citation]}으로 구성된다. 짧은 눈 뜨는 동안 뇌파검사는 새들이 여전히 잠을 자고 있다는 것을 보여준다; 뇌의 전압 수준은 같다.^[1] 새들은 잠자는 동안 활력소를 회복한다. 짧은 눈을 뜬 기간 동안, 잠자는 새들은 포식자의 위협을 받을 때 거의 즉각적으로 움직일 수 있다. 조류 종들은 약탈적 예방조치를 위해 떼의 크기와 키에 의존하는 것으로 밝혀졌다.^[1] 눈을 뜨게 하는 수면과 집단 수면 사이에, 이러한 주의사항들은 수면이 유익하고 안전하도록 한다.

기능에 필요한 수면의 양은 종에 따라 다를 수 있다. 펙터럴 모래주머니는 남반구에서 북극권, 즉 그들의 짝짓기 땅으로 이동한다(낮에 번식한다. 모래주머니는 일부다처제기 때문에, 그들은 낮 동안 짝짓기를 한다(또는 짝을 찾는다). 수컷은 이 기간 동안 잠을 많이 자지 않아도 된다. 어떤 수컷은 19번의 짝짓기 기간 동안 수면 시간의 95%를 포기하는 것으로 관찰되었다.^[2] 대부분의 사람들은 수면이 부족할 때 인간과 비슷하게 행동하여 잠재적으로 생명을 위협할 수 있는 상황에 처하게 하거나 이동 속도를 늦춘다.^[3]

조류 뇌와 신경계의 비교 해부학

전형적인 조류 신경계는 포유류와 비슷하다. 중추신경계는 뇌와 척수를 포함하며, 말초신경계는 신경과 감각기관으로 구성된다. 주요 속성은 다른 종, 특히 시각에 비해 진화했다. 조류 시각 능력은 척추동물의 다른 어떤 집단보다 더 발전된 것으로 여겨진다. 큰 눈 외에도 새들은 평균보다 큰 시신경을 가지고 있다. 더 크고 더 복잡한 시신경을 가지고, 어떤 새 종들은 자외선(UV) 스펙트럼을 볼 수 있다(인간 눈의 시력 범위 너머). 이 UV 시각 능력은 나이트호크에서 보듯이 사냥을 용이하게 한다. UV에 민감한 콘 오핀은 일반적으로 UV를 볼 수 있는 조류 능력에 책임이 있지만, 일부 종은 UV를 피했다; 올빼미는 UV 빛을 볼 수 있지만 Opsin은 부족하다. 그들은 로드 민감도를 높일 수 있는 필수 효소로 이것을 보상한다.^[4] UV는 고양이와 곤충을 포함한 몇몇 다른 동물 그룹에 의해 보여진다.

해부학과 생리학에서 트레이드오프는 흔하며, 이것은 대부분의 조류 종의 후각 로브에서 볼 수 있다. 평균보다 큰 광학엽 때문에 조류 후각엽은 상대적으로 작다. 새 종은 먹이를 찾기 위해 냄새를 이용하는 경우가 거의 없다. 팔콘과 독수리는 날기 위해 더 큰 소뇌를 가지고 있는 경향이 없다. 비교 신경절제 연구자 루드비히 에딩거에 따르면, 조류 뇌는 대부분 기저성 갱년기(행동성 가소성보다는 본능적 행동에 대한 책임감)로 이루어져 있다. 과학자들은 에딩거의 연구 결과 중 일부에 대해 이의를 제기했으며, 포유동물과 유사성을 반영하기 위해 조류 신경계 장기의 이름을 바꿀 것을 요구했다.

REM 및 저파 절전 모드

조류수면은 포유동물과 빠른 눈운동(REM)과 저파수면(SWS)의 두 가지 유사성을 공유한다.REM수면은 운동기능과 기억력 저장에 중요한 영향을 미치는 것으로 여겨진다. EEGs는 REM 수면 중에 높은 진폭과 낮은 주파수 파형을 보여준다; SWS는 낮은 진폭, 높은 주파수 파형을 지향하며 깊은 잠의 한 형태라고 여겨진다. SWS 동안, 신피질의 뉴런에 있는 막 전위는 천천히 진동한다.

많은 조류 종들은 단발성 저파수면을 보인다: SWS에서 뇌의 반을 쉬게 하는 반면, 나머지 반은 깨어있는 것처럼 보인다. 이러한 형태의 수면은 돌고래와 고래에서도 볼 수 있다. 이 유기체는 전형적으로 이 과정 동안 한눈을 뜨고 있을 수 있으며, 이것은 높은 증식 환경에서 추가적인 경계를 가능하게 한다.^[5] 조류와 수생 포유류에서 이러한 특성의 진화는 연구자들에게 흥미롭다. 단발권 SWS는 수생 포유류에서 진화했다고 생각되는데, 이는 산소를 얻기 위해 수면으로 돌아가야 하기 때문이다. 이것은 새들이 포식하는 것을 피하도록 도와준다고 믿으며, 두 그룹에서 동종질성을 보여준다.

비둘기 실험

바바리 비둘기의 수면 패턴이 양떼의 크기에 의해 어떻게 영향을 받는가에 대한 연구에서, D. W. 렌드럼은 더 큰 양떼가 전체적인 경계를 감소시켰으며, 더 작은 양떼의 명백한 포식 위험의 증가는 비둘기의 수면 주기에 해를 끼칠 것이라는 것을 증명하기 위해 의도되었다.^[2] 연구를 시작할 때, 비둘기들은 둘, 셋, 여섯 마리가 들어 있는 우리 두 쌍으로 나뉜다. 그리고 나서 그들은 두 환경 중 하나에 배치되었다. 차분한 환경 속에서 렌드럼은 오전 10시부터 정오 사이에 홀로 새장을 지나갔고, 공격적인 환경 속에서 렌드럼은 하루의 같은 시간에 길들여진 페렛을 들고 새장을 지나쳐갔다. 렌드럼은 조용한 환경에 있는 새들이 공격적인 환경에 있는 새들보다 훨씬 더 많은 시간을 눈을 감고 보낸다는 것을 발견했다.^[2]

비둘기들이 눈을 뜨고 눈을 감는 것에 대한 데이터를 수집했다; 몰려드는 것은 새의 전체적인 눈을 감는 시간의 증가와 눈을 뜨는 양의 감소와 관련이 있었다.^[2] 맹수 앞에서, 렌드럼은 비둘기들이 더 높은 수준의 개인 경계와 눈 뜬 수면의 증가를 보인다는 것을 발견했다; 이것은 비둘기들의 총 수면 시간의 활성 수면 구성요소를 감소시켰다.^[2]

퍼치 높이

포식자들은 유기체의 수면 패턴에 큰 역할을 한다고 믿어진다. 성향에 적응하기 위해, 두 가지 일반적인 기법이 진화했다: 잠자는 동안 자신을 위해에서 벗어나게 하는 것과, 잠을 더 가볍게 자는 것(예: 단구 수면)이다. 새의 경우, 횃불 키는 수면에 큰 역할을 한다고 믿는데, 횃불 높이가 낮을수록 비둘기의 렘 수면 에피소드 수와 길이가 줄어들고, 횃불이 높을수록 렘 수면을 증가시키고, 느린 파도 수면을 감소시키는 것으로 나타났다.^[6] 연구 결과는 또한 비둘기들이 낮은 곳에 둥지를 틀 때 잠에서 깨는 시간이 늘어난다는 것을 암시한다. 낮은 횃불 높이는 포식 위험과 관련이 있다; REM 수면은 비둘기가 덜 반응하는 형태의 수면이기 때문에 비둘기를 더 위험에 처하게 할 것이다.^[6]

빛공해

빛은 인공적인 환경에서 사는 새들이 충분한 수면을 취할 수 있도록 하는 더 흔한 위협 중 하나로, "밤의 인공 빛 오염"(ALAN)으로 알려져 있다. 앨런은 휴식을 위한 필수품인 어둠을 제거한다. 새의 빛과 어둠의 주기를 방해하는 것은 순환 리듬에 영향을 미쳐 결국 수면 패턴을 해칠 수 있다. 생물학자 토마스 라프는 ALAN에 대한 노출이 유라시아 푸른색 가슴(Cyanistes caeruleus)의 수면 행동에 영향을 미친다는 연구를 수행했다.^[7] 이 연구에서 새들은 계절적 시간 기록과 같은 앨런 요인에 의해 일찍 일어났다. 빛은 보통 새들에게 하루의 통로를 나타내기 때문에 빛 공해에 노출되면 하루의 길이를 측정하는 능력이 흐트러진다. 인구 밀도가 높은 지역 밖에서는 보통 둥지 기간 동안 청색띠 암컷의 수면 시간이 약 5% 감소한다. 연구진은 도시 중심가에서 이 기간 동안 여성의 수면 시간이 50% 단축되는 것을 발견하고, 알란의 영향이 있다고 제안했다.^[7]

참조