Сон — естественный физиологический процесс пребывания в состоянии с минимальным уровнем активного сознания и пониженной реакцией на окружающий мир, присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, а также насекомым (например, дрозофилы).
У микробов отсутствует нервная система, поэтому спать в человеческом понимании этого слова они не могут. Но есть ли вероятность, что у них присутствует так называемый циркадный ритм, который у микробов может быть интерпретирован в качестве сна?
Сон у животных, как показали многочисленные исследования последних лет, связан с циркадными ритмами. В организме живого существа заведены специальные биологические часы, но их циферблат обычно чуть больше или меньше 24 часов, это время и составляет циркадный цикл. Эти часы заводятся специальными фотозависимыми белками.
Исследователи экспериментировали с бактериями сенной палочки, или Bacillus subtilis. При недостатке питательных веществ она, как и другие бактерии, становится спорой; соответственно, вернуть её к активной жизни можно, дав почувствовать спорам питательные вещества. Но споры B. subtilis не просто заливали едой — её им давали, если можно так сказать, порционно: питательные вещества появлялись у спор на короткое время, потом исчезали, потом снова появлялись, потом снова исчезали и т. д.
В статье в Science говорится, что в ответ на появляющиеся и исчезающие питательные вещества в спорах начинали перемещаться ионы натрия: они стремились перебраться из сердцевины споры к её периферии. Ионы натрия заряжены положительно, следовательно, по мере того, как они двигались, спора внутри становилась всё более отрицательной. В какой-то момент внутренний отрицательный заряд становился достаточно велик, и бактерия начинала жить.
Китайские физики обнаружили, что плотно заселенные колонии некоторых видов бактерий, в том числе синегнойной палочки, способны коллективно вырабатывать стационарные спиральные волны, аналоги которых возникают в сердечной мышце и в коре мозга людей и животных. Результаты наблюдений ученых были опубликованы в статье в журнале Nature Physics.
"Мы раскрыли простой физический механизм, запускающий формирование спиральных волн в колониях бактерий. В состоянии равновесия они являются фактически стационарными, что роднит их с многими другими спиральными колебаниями в живых системах, которые возникают в тканях сердца и коры мозга. Это позволяет использовать колонии бактерий в качестве более простого механического аналога этих сложно устроенных живых систем", - пишут исследователи.
Медведи и суслики во время спячки просыпаются на короткий сон и так несколько десятков раз в течении зимы.