Важността на периодите на почивка спящи медузи и ядещи слонове ()
За ползите от фазите на покой и как някои животински видове все още могат да се справят без тях
- От Франк Уфен
- 11.11.2017
- Време за четене: 7 мин.
Касиопея андромеда, вид медузи-чадъри, е архаично и доста странно живо същество. Живее в тропически води, където най-вече остава на дъното и периодично изпомпва богата на хранителни вещества вода в тялото си с пръстеновидните мускули на чадъра си. Тя няма нито очи, нито уши, нито сърце, в тялото й не тече капка кръв, тя е от 98 до 99 процента вода и трябва да се справи без мозък. И все пак тези изключително примитивни книдари имат нещо общо с хората: те се нуждаят от редовен сън. Екип от биолози, водени от Леа Генторо от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, наскоро стигна до това заключение. Учените докладват за резултатите от своите изследвания в списание "Current Biology" (DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.014).
Когато изследователите наблюдават денонощно чадъри медузи с видеокамери, те откриват характерен признак на ритъм на сън след сън: през нощта животните са свивали сфинктерите си само 39 пъти в минута вместо 58. Освен това те не реагираха на външните дразнители толкова бързо през нощта, колкото през деня. И когато чадърите медузи многократно се стряскаха от вдишвания на вода през нощта, те се успокояваха на следващата сутрин и многократно си правеха почивки. Очевидно се опитваха да наваксат пропуснатия сън.
„Доколкото знаем, нашето откритие е първият пример за състояние, подобно на съня, в живо същество с дифузно мрежови нервни клетки. Това показва, че това състояние е съществувало още преди развитието на централната нервна система «, пишат Леа Гоенторо и нейните колеги. Дали това означава, че сънят настъпва за първи път с живи същества, които имат неврони, или дори растенията спят, остава да се проучи.
Защо живите същества изобщо спят и защо някои го правят почти през цялото време, а други почти никога, все още е голяма загадка.
Двупръстият ленивец се отдаде на лукса да спи около 20 часа на ден. Хищници като лъвове, тигри или ягуари си позволяват повече от 12 часа сън на ден. От друга страна, тревопасните животни, които трябва да бъдат постоянно нащрек за хищници, могат да си позволят най-много няколко часа сън.
Съществуват множество доказателства, които предполагат, че сънят трябва да играе ключова биологична роля. Но и до днес загадката не е разгадана коя функция еволюцията е предназначена за нея.
Според екологичната теория, на която американският биолог Джери Сийгъл е един от най-важните поддръжници, сънят е предназначен предимно да накара животните да останат без работа по време на деня, когато те имат най-лошия шанс да намерят храна и когато рискът най-голямото за тях е да се срещнат с враговете си.
На фона на тази хипотеза, обаче, самият факт, че значителен брой животински видове поддържат цикъла си събуждане и сън през цялата година, въпреки че условията им на живот се променят значително от сезон на сезон. Не по-малко смело е твърдението, че сънят има за задача да поддържа екологичното равновесие. Според това еволюцията би предписала дълъг сън на онези хищници, които биха могли да застрашат популациите на плячката си чрез преследване. Действителните навици на спане на редица животински видове - започвайки от двупръстния ленивец - са в пълен контраст с тази хипотеза.
Съществува и предположението, че сънят може да бъде механизъм за намаляване на консумацията на енергия. Тази дипломна работа може да предложи много. Хората обаче едва ли се възползват от този ефект, а количеството на калориите, спестени от дозиране, е доста малко. „За една нощ спестяваме само толкова калории, колкото съдържа филийка препечен хляб“, казва Юрген Цюли от Центъра за медицина на съня в Университета в Регенсбург. Въпреки това, за топлокръвните животни, които трябва да използват много енергия, за да поддържат телесната температура над околната температура, дори лекото намаляване на консумацията очевидно е предимство в борбата за оцеляване. Всъщност редица такива бозайници, които обитават студените климатични зони и които бързо се охлаждат поради неблагоприятна връзка между телесната повърхност и обема на тялото, спят необичайно дълго.
Тази теория обаче е трудно да се обясни защо хладнокръвните влечуги и земноводните и защо дори безгръбначни като раци, пчели или плодови мухи спят по един или друг начин. В противен случай се прилага следното: Животните не намаляват основно консумацията на енергия чрез конвенционален сън, а по-скоро чрез хибернация, хибернация, твърд зимен или летен сън.
Това, че сънят трябва да даде възможност на тялото да се регенерира, е убедителна хипотеза, която може да се основава на множество открития. Очевидно растежът на клетките се ускорява по време на сън, работят различни механизми за възстановяване, натрупаните през деня метаболитни продукти се разграждат и имунната система използва нощните часове, за да укрепи защитните си сили. Но към днешна дата не е ясно доказано, че хората, които постоянно извършват тежка физическа работа, се нуждаят от много сън.
Младите зебра чинки се учат да пеят, като се ангажират широко с певческите умения на по-възрастен модел. Първо те го слушат внимателно в продължение на седмици и запомнят моделите на пеене. Едва след това те се опитват като певци, усъвършенствайки своите скандирания, докато почти напълно се съгласят с шаблоните. Както неотдавна откриха психологът Силван Шанк и биологът Дейвид Марголиаш, младите чинки от зебра постигат най-голям напредък в ученето да пеят, когато дремят. Същите групи неврони, които се активират, когато младите птици правят своите певчески упражнения през деня, също работят с пълна скорост през нощта. „Ние вярваме, че птиците мечтаят да пеят. Очевидно можете да запазите кои нервни клетки са активни, когато пеете през деня и след това да репетирате през нощта “, обяснява Даниел Марголиаш.
Изглежда, че хората също научават важни неща в съня си. Според прозренията на лекаря по сън Ян Борн, мозъкът е винаги зает, когато съзнанието е изключено, прехвърляйки информация от краткосрочната памет в дългосрочната памет, свързвайки ги в мрежа, класифицирайки ги и ги оценявайки; той също така насърчава придобиването и усъвършенстването на умения чрез многократно пренавиване на програмите за действие, на които те се основават. Някои открития също така предполагат, че по време на фазите на съня се извършва поддръжка в мозъка, той се почиства и се изчистват безполезни синаптични връзки. „Всеки ден - обяснява неврологът Джулио Тонони - научаваме повече, отколкото си мислим. Тоновете опитности оставят своя отпечатък чрез промяна, най-вече укрепване, на синапсите. Прекрасно е, че можете да имате толкова много синаптични следи в мозъка, но те имат своя цена: Синапсите се нуждаят от протеини и мазнини, пространство и енергия. "
Фактът, че съзнанието е изключено по време на сън и мозъкът едва ли се притеснява от външни сензорни стимули, вероятно позволява вид офлайн обработка на съхранената информация. Според изследователя на сънищата Джонатан Уинсън човешкият мозък следователно може да изчисли изчислителна мощ, която не би могъл да направи в будните часове, тъй като за това ще са необходими огромни ресурси.
Заключение: Сънят все още е много загадка. Но от това, което сега знаем, може да се направи поне едно заключение: сънят не изпълнява една функция, той има няколко задачи - и колкото по-развито е живо същество, толкова повече има.
Тази статия е важна! Запазете тази журналистика!
Специалните времена изискват специални мерки: Поради короналната криза и произтичащия от това до голяма степен парализиран обществен живот, решихме да направим цялото съдържание на нашия уебсайт безплатно достъпно за всички за ограничен период от време. Въпреки това, ние се нуждаем от финансови ресурси, за да продължим да докладваме за вас.
Помогнете ни да направим нашата журналистика възможна и в бъдеще! Подкрепете сега само с няколко щраквания!