동면(冬眠, 영어: hibernation)은 일부 동물 종이 겨울철에 활동을 최소화하고 대사 활동을 극도로 저하시킨 상태에서 겨울을 나는 생리적 상태를 말한다. 흔히 '겨울잠'이라고도 부른다.
정의와 특징
동면은 계절성 변온(heterothermy)의 한 형태로, 동면에 들어간 동물은 체온이 낮아지고 호흡과 심장 박동이 느려지며 대사율이 크게 감소한다. 이러한 상태는 겨울철 먹이 부족과 추위를 극복하기 위한 생존 전략으로 기능하며, 이를 월동(越冬, overwintering)이라고도 부른다.
전통적으로 동면이라는 용어는 설치류와 같은 '깊은' 동면 생물에게만 적용되었으나, 현대에는 곰과 같은 동물도 포함하도록 재정의되었으며, 체온 하강 여부보다는 대사 억제 자체를 기준으로 판단한다. 많은 전문가들은 동면과 일일 휴온(daily torpor)이 연속선상에 있으며 유사한 메커니즘을 공유한다고 간주한다.
동면 기간은 종과 주위 온도, 계절, 개체 상태에 따라 며칠에서 수개월까지 다양하다. 동면에 들어가기 전에 동물은 충분한 에너지를 비축해야 하므로, 대형 동물은 과다 섭식하여 지방의 형태로 에너지를 저장한다. 작은 종은 먹잇감을 저장함으로써 지방 축적을 대신하기도 한다.
동면의 유형
동면은 크게 세 가지 유형으로 구분된다.
개구리형은 바깥 온도가 내려감에 따라 체온이 함께 내려가 동면에 들어가는 유형으로, 육지의 변온동물에서 나타난다. 이러한 동물들은 땅속 깊은 곳이나 물 밑 등 온도 변화가 적은 장소로 이동하여 겨울을 난다. 개구리·거북·뱀 등의 척추동물과 절지동물, 조개류 등의 무척추동물이 이에 해당한다.
박쥐형은 기온이 내려감에 따라 체온이 내려가되 어느 한도를 넘지 않는 유형이다. 겨울에 체온이 기온 수준까지 내려가면 동면을 하다가, 그 이하로 내려가면 활동을 재개하여 체온을 높인다. 동면 중 체온은 겨울잠쥐의 경우 6°C까지, 긴가락박쥐 등 소형 박쥐류에서는 0°C 또는 그 이하까지 내려간 기록이 있다. 햄스터와 다람쥐 등 소형 항온동물에서도 이 유형이 나타난다.
곰형은 곰과 오소리 등에서 나타나는 유형으로, 물질 대사가 약 30~35% 감소하지만 체온은 큰 변화 없이 유지된다. 자극이 있으면 곧바로 활동할 수 있으며, 곰은 동면 중에 새끼를 낳아 젖을 먹여 기르기도 한다. 곰은 동면 전 많은 양의 먹이를 섭취하여 지방을 저장하고 이를 동면 중 소모한다.
변온동물과 곤충의 동면
변온동물도 대사 억제와 휴면을 겪으며, 무척추동물에서는 이를 특별히 '휴면기(diapause)'로 구별하여 부르기도 한다. 파충류의 겨울 휴면은 '브루메이트(brumate)'라 별도로 명명하기도 하지만, 일반적으로는 모두 동면이라는 용어로 지칭한다. 말벌이나 딱정벌레와 같은 일부 곤충 및 식물학 분야에서 종자휴면을 '종자 동면(seed hibernation)'이라 부르는 사례도 있다.
새의 동면
대다수의 새는 동면을 하지 않는다. 다만 북아메리카에 서식하는 꼬마아메리카쏙독새는 겨울에 바위 틈새에 들어가 동면을 하는 것으로 알려져 있으며, 이는 현재까지 확인된 유일한 새의 동면 사례이다. 동면이 가능한 새 종이 더 존재할 가능성이 제기되고 있으나, 이에 대한 확인된 연구 결과는 제한적이다.
인간 동면 연구
의학계에서는 인간에게 동면을 유도하는 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 이러한 기술이 실현될 경우 중증 환자나 큰 부상을 입은 환자에게 치료가 이루어질 때까지 일시적으로 동면 상태를 유도하거나, 장기간 우주 탐사 등에서 활용될 가능성이 논의되고 있다. 또한 인류학계에서는 초기 사람족(Hominini) 동물이 동면 능력을 가졌는지에 대한 조사가 진행된 바 있다. 다만 인간 동면 기술은 현재까지 실용화되지 않았으며, 연구 단계에 머물러 있다.
동면은 생물학적으로 널리 인정되고 연구된 개념으로, 에너지 보존과 계절적 생존을 위한 동물의 적응 전략으로서 학술적 정의와 연구 자료가 충분히 축적되어 있다.
