Сон беспозвоночных и троглобионтов

А как спят те, у кого нет мозга, в привычном для нас понимании? У беспозвоночных животных (членистоногих, моллюсков, червей, кишечнополостных, губок) в лучшем случае есть только мозговые ганглии. Хотя у осьминогов (они относятся к головоногим моллюскам) эти мозговые ганглии развиты даже лучше, чем у некоторых позвоночных.

Осьминоги – самые высокоорганизованные животные среди беспозвоночных. У них даже есть зачатки коры головного мозга. Как и все головоногие моллюски, осьминоги безусловно спят. Причем спят очень интересно: они забираются с свои убежища, присасываются присосками ко дну, приподняв тело на щупальцах. При этом два «сторожевых» щупальца они высовывают наружу, которые «сканируют» пространство вокруг убежища на предмет опасности.

Sleeping octopus

Спят осьминоги днем, глаза остаются открытыми, но зрачки во сне сужаются, дыхание замедляется, цвет покровов меняется на серо-бурый.

Более примитивные беспозвоночные тоже спят. Крупнейший исследователь в области физиологии сна животных Ирене Тоблер экспериментально доказала наличие сна у тараканов еще в 1984 году. Затем наличие сна было доказано у скорпионов и пчел (Тоблер, 2005).

sleeping scorpion

У маленьких мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster) сон удивительным образом напоминает сон человека. Они спят ночью 4-5 часов и днем полтора часа (своеобразная сиеста), так что в сутки выходит около 8 часов. Более того, перед отходом ко сну они располагаются каждая на своем отдельном месте, отворачиваются от пищи, ложатся на брюшко и замирают.

В 2002 году Ральфу Гринспену из института неврологии (Сан-Диего, США) даже удалось снять ЭЭГ у дрозофилы. Оказалось, что сноподобное состояние этих мушек сопровождается изменениями мозговой активности.

Sleeping fly

Drosophila melanogaster и график ее средней активности и сна в течение суток (а), а также распределение сна для нормальных, малоспящих и долгоспящих мущек (б). Голубая линия – самцы, зеленая – самки. Источник: Gilestro G.F., Nature Protocols, 2012.

Генетические исследования показали, что у дрозофил есть ген короткого и ген длительного сна. Причем продолжительность жизни особей с генами короткого сна на пару недель меньше, чем у обычных мушек. Не оттого ли Наполеон прожил всего 52 года, что спал по 4 часа в сутки?

В 2004 году нейробиолог Фидель Рамон (Сиудадский университет, Мексика) снял ЭЭГ у красного болотного рака. Эти животные спят оригинальным способом. Если в состоянии бодрствования они ползают по дну водоема, то при отходе ко сну они ложатся на бок и всплывают к поверхности воды. В таком положении они почти не реагируют на прикосновения к панцирю. При этом меняется и электрическая активность мозговых ганглиев у спящих раков: волны становятся длиннее, как и у млекопитающих.

Самые примитивные беспозвоночные, у которых удалось достоверно установить наличие сноподобных состояний – это круглые черви: нематода Caenorhabditis elegans и нитянки (филярии). Они регулярно впадают в состояние неподвижности (10-20 с), за сутки набирая 3-5 часов «сна».

elegance

Нематода Caenorhabditis elegans.

Если их постоянно беспокоить (потрясывать чашки Петри с червями), то периоды неподвижности заметно удлиняются, видимо для того, чтобы компенсировать утраченный сон.

Сон у обитателей пещер и глубин океанов

Существует группа животных, так называемых троглобионтов, которые живут в условиях постоянной темноты. Это обитатели пещер и дна мирового океана. Такие животные, как правило, слепые, поскольку в таких условиях отсутствует зрительная информация и они больше других претендуют на никогда не спящих животных.

Например, пещерная форма мексиканской тетры (Astyanax mexicanus) демонстрирует все признаки никогда не спящей рыбы. Она не имеет периодов покоя и потребляет корм в любое время суток. Эта рыбка стала популярной среди аквариумистов и исследователей в последнее время, так что, вполне возможно, что новое открытие не за горами.

mexican tetra

Мексиканская тетра (Astyanax mexicanus)

Обитатели подземных озер, европейский протей (Proteus anguinus; на фото слева) и техасская слепая саламандра (Typhlomolge rathbuni; на фото справа), которые сохраняют на всю жизнь вид личиночной стадии с наружными жабрами.

Olm

Поскольку в жизни троглобионтов нет чередования дня и ночи, нет изменений в освещенности, то и их биологические часы работают в несколько другом режиме. Им, например, присуще ацикличное размножение, равномерная годовая активность без сезонных ритмов, даже рост на протяжении всей жизни.

Примечательно, что лабораторный свет практически не меняет их биологическую активность троглобионтов. Эта биологическая независимость от освещения, вкупе с отсутствием зрительной информации – вероятное свидетельство того, что эти животные вообще никогда не спят.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.

2 комментария

по хронологии
по рейтингу сначала новые по хронологии
1

а я думал наполеона траванули

2

Если бы он высыпался, то ему бы всякие дурацкие идеи в голову бы не приходили. Глядишь - все бы иначе обернулось.