Некоторые из самых простых загадок жизни могут оказаться самыми трудными для разгадки. Одна из таких: как спит птица, особенно когда она так ненадежно сидит на ветке?
Хотя птицы и спят, но сон у них не такой, как у людей.
Птицы спят намного меньше, чем мы. У людей продолжительность цикла сна длиннее. Быстрый сон - фаза сна, когда мы видим запоминающиеся сны, длится несколько минут. У птиц эта фаза сна длится несколько секунд. Сон у птиц напоминает дремоту.
Птицы могут поддерживать бодрствование одного полушария своего мозга, тем самым способны регулировать свой сон. Это можно наблюдать, когда у птицы открыт один глаз. Открытый глаз связан с противоположным полушарием. Так, если левый глаз открыт, правое полушарие мозга бодрствует, и наоборот. Такой способ сна позволяет птицам избежать опасности и улететь от хищников.
Но не все птицы сидят на ветках во время сна. Страус, самая большая птица на планете, не смог бы взобраться на дерево даже тогда, когда бы от этого зависела его жизнь. Большинство нелетающих птиц спят на земле, спрятавшись среди листвы. Некоторые представители способны спать стоя на одной ноге.
Перед тем как заснуть в организме птицы происходит ряд физиологических изменений. Мышцы птицы теряют жесткость. Это происходит в результате снижения контроля мозга за движением мышц.
Сидеть на ветке идеально сбалансированным, когда мышцы обмякли, непросто. Любой, кто пытался заснуть стоя в автобусе, знает это. Но птицы успешно справляются. Их ноги как бы "запираются" во время сна.
Например, когда птица садится на ветку, она автоматически сгибает ноги, а когти крепко цепляются за ветку. Пока нога не выпрямится, когти не разожмутся. Блокировка возникает из-за того, что мышцы ног соединены с пальцами особыми сухожилиями. При посадке ноги сгибаются, мышцы натягивают сухожилия, когти зажимаются. После того как птица проснется, она немного приподнимется. Это вызовет расслабление сухожилий и пальцы разожмутся.
Запорный механизм также возникает из-за того, что ткань, покрывающая сухожилие, имеет шероховатую поверхность, хотя у большинства других животных она гладкая. Шероховатая поверхность создает трение между сухожилием и оболочкой вокруг него, что помогает зафиксировать ногу на месте.
Этот так называемый «автоматический механизм посадки» характерен для большинства птиц. Он позволяет им цепляться за ветку, при этом не соскальзывать и не падать вниз. Не только птицы, сидящие вертикально, извлекают выгоду из этой способности. Некоторые птицы спят висящими вниз головой!
Запирающий механизм пригодится и в других случаях. Для хищных птиц способность крепко хватать свою добычу и лететь с ней в безопасное место, является необходимым умением для выживания.
Десятки статей доказывали такой механизм у разных видов птиц. Но в одной статье, опубликованной в 2012 году, исследования показали, что спящие обыкновенные скворцы не используют механизм блокировки во время сна. Исследователи заметили, что птицы лишь слегка сгибали колени, этого было явно недостаточно, чтобы запорный механизм сработал.
Пальцы в результате были в значительной степени разогнуты, а птица балансировала на центральной подушечке лап во время сна. Кроме того, они обнаружили, что когда птицы были под наркозом, то не могли балансировать на ветке.
Эти результаты подразумевают, что балансировка птицы во сне представляет собой нечто большее, чем просто грубая хватка когтями.
Без пассивного и автоматического механизма посадки мышцы птиц должны были бы иметь некоторую жесткость. Есть данные, свидетельствующие о том, что птицы не могут полностью расслабиться. Исследования на таких птицах, как гуси, фламинго и фрегаты, показывают, что птицы могут поддерживать некоторую жесткость мышц, когда это необходимо. Птице требуется минимальный мышечный тонус, чтобы балансировать, иногда даже на одной ноге.
Однако, помимо мышечного тонуса, может быть несколько других систем, которые помогают птице сидеть и оставаться стабильной во время сна. Существует мало убедительных исследований того, как птица балансирует во сне и какие нервные и физиологические механизмы управляют этим поведением.
Одно интересное открытие показало, что у птиц, особенно сидящих на насестах, есть уникальный балансировочный орган в бедре, рядом с ягодицами. Этот орган может позволять птицам сохранять равновесие в дополнение к вестибулярной системе в голове. Поэтому, если птица во время отдыха прячет голову под крыло, то в действие вступает механизм балансировки в бедре. Однако это чисто предположение, и никаких убедительных доказательств по этому вопросу нет... пока.
Изучение сна птиц имеет свои особенности. Возможно, мы еще не знаем всех секретов, но нельзя отрицать, насколько замечательно то, как птицам удается балансировать во время сна!