Пингвины-шипуны выживают за счет более чем 10 000 снов в день, показало исследование
Используя эту стратегию, животные ежедневно накапливают около 11 часов сна, что опровергает наблюдаемую у людей картину, согласно которой фрагментация сна пагубно сказывается на его качестве.
Согласно исследованию, опубликованному в четверг в журнале Science, "микросон" или "микронаркоз" - секундные перерывы в бодрствовании, включающие закрытие глаз и связанную со сном активность мозга, - случаются у людей, которые недостаточно выспались.
Однако в определенных условиях, например за рулем автомобиля, дремота может быть неуместной и даже опасной, и неясно, достаточно ли она продолжительна, чтобы обеспечить какие-либо преимущества сна.
600 микроснов в час
Чтобы выяснить, может ли микросон обеспечивать какие-либо функции сна и быть полезным методом сна в экологических условиях, требующих постоянной бдительности, исследователи из Франции, Южной Кореи и Германии изучили 14 диких пингвинов-шинстрапов, которые высиживали яйца в колонии, подвергавшейся воздействию хищной птицы, бурого поморника, на острове Кинг-Джордж в Антарктиде в декабре 2019 года.
По данным исследования, во время инкубации, когда скуасы, как известно, охотятся на яйца пингвинов, один из родителей-пингвинов вынужден постоянно охранять яйца и маленьких птенцов, пока его партнер в течение нескольких дней находится в поисках пищи. Они также должны защищать свое гнездо от вторжения пингвинов, и все это время им необходимо спать.
Исследователи определили особенности их сна с помощью дистанционного мониторинга электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и других неинвазивных датчиков, регистрирующих активность мозга, мышечный тонус, движения, положение и температуру, а также непрерывного видео и прямых наблюдений.
Они заметили, что пингвины в колонии совершали более 600 приступов микросна в час.
Авторы исследования заявили, что "тысячи микроснов продолжительностью всего 4 (секунды) являются беспрецедентным явлением даже среди пингвинов".
Небольшое исследование 1984 года показало, что у маленьких пингвинов, помещенных в метаболические камеры, в неволе наблюдается состояние, называемое "спокойным бодрствованием", которое напоминает микросон подбородочных пингвинов. Однако эти приступы сна длились гораздо дольше - в среднем 42 секунды.
Исследование 1986 года показало, что у неразмножающихся императорских пингвинов в неволе наблюдается фрагментарный сон, называемый "дремотой", который также напоминает микросон размножающихся пингвинов-шинстрапов. Однако императорские пингвины проводили в таком состоянии лишь 14 % времени.
По словам соавтора исследования, экофизиолога сна Поля-Антуана Либуреля (Paul-Antoine Libourel), который является пилотом и руководителем проектов в составе группы по изучению сна в Лионском центре нейронаук, 75 % сна у пингвинов-шинстрапов приходилось на эпизоды продолжительностью менее 10 секунд.
"Это не уникальное явление в животном мире. Есть и другие животные, которые спят фрагментарно или очень короткими сериями. Но, насколько нам известно, они не способны поддерживать такую экстремальную фрагментацию сна в течение нескольких дней и часов, днем и ночью, и непрерывно (как эти пингвины). И именно это было очень интересно в наших выводах", - сказал Либурель в интервью CNN в пятницу.
Он добавил, что благодаря этим коротким всплескам сна пингвины могли "спать и сохранять бдительность" во время инкубации.
Исследователи заметили, что даже после того, как пингвины менялись с партнером местами, чтобы добывать пищу в море, они спали по той же схеме после возвращения на берег.
Однако в первые часы после возвращения на сушу сон длился дольше, что говорит о том, что пингвинам нужно было восстановиться после потери сна в море, где они проводят много времени в бодрствующем состоянии, занимаясь, например, дайвингом.
Исследователи также сравнили сон тех, кто гнездился в центре колонии, и тех, кто находился на границе, где они больше подвержены нападению хищных поморников и поэтому должны быть более бдительными.
Гнездящиеся на границе спали более крепко и имели более длительные и менее продолжительные периоды сна, чем те, кто находился в центре колонии, что, по словам Либуреля, "было совершенно неожиданно" и "противоположно" тому, что они ожидали обнаружить.
Он объяснил это "шумной и тревожной обстановкой" в центре колонии из-за большого количества перемещающихся пингвинов, причем те, кто направляется к морю, проходят мимо гнезд насиживающих пингвинов, что делает обстановку сложной для сна. Агрессия между пингвинами и другие виды взаимодействия, по мнению специалистов, также усугубляют ситуацию.
Несмотря на отсутствие прямых измерений восстановительной ценности микросна, исследователи пришли к выводу, что "большие инвестиции подбородочных пингвинов в микросон" и "их способность успешно размножаться, несмотря на такой фрагментарный сон", позволяют предположить, что "микросон может выполнять по крайней мере некоторые восстановительные функции сна".
Они пришли к выводу, что и другие животные могут "гибко разделять сон на короткие или длинные периоды в зависимости от экологических требований к бдительности".
Адаптация для выживания
Либурель сказал, что они пока не знают, как физиологически эти пингвины могут спать таким образом, и предупредил, что спать короткими сериями не рекомендуется для людей, поскольку у нас не такая физиология, как у пингвинов, и мы не знаем, функционирует ли сон у нас таким же образом.
Напротив, исследование показывает, что "некоторые модели сна, которые могут быть плохими для нас - я имею в виду, что они могут вызывать некоторые патологии, которые мы не можем поддерживать, - для других животных могут быть адаптацией и помогать им выживать", - добавил он.
Либурель отметил, что в нашем понимании роли сна, а также влияния антропогенных нарушений и изменения климата на сон и жизнь животных до сих пор существует "большой пробел". "Я думаю, именно поэтому так важно изучать сон. Сон занимает центральное место в поведении животных", - добавил он.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Science, Кристиан Хардинг, постдокторант Калифорнийского университета в Сан-Диего, и Владислав Вязовский, профессор физиологии сна Оксфордского университета, пишут, что исследование "ставит под сомнение не только текущее понимание того, как регулируется архитектура сна, но и степень, до которой ее можно изменить, прежде чем потерять преимущества сна".
Они добавили, что изменение климата и деятельность человека "оказывают все большее давление на естественную среду обитания", что "влияет на количество и качество сна у диких животных".
По их словам, исследования сна, подобные этому, "являются лучшим способом использовать возможности изучения сна у диких животных, свободных от влияния человека, пока это еще возможно".
Lesen Sie auch:
Источник: edition.cnn.com
