Всем привет! Длинные новогодние выходные это отличная возможность просто-напросто выспаться. Признайтесь честно - кто из вас не любит поспать лишний час-другой? Моя кошка так и вовсе проводит во сне большую половину своей кошачьей жизни, просыпаясь чтобы покушать, немного побегать, и посмотреть в окошко.
Сон является биологической потребностью организма. Он характерен для всех млекопитающих, земноводных, рептилий, и даже рыб. Спят все животные.
Но на каком этапе развития живых организмов появился сон? И характерен ли он только для животных имеющих мозг? Для этого ученые решили изучить живые организмы которые не имеют мозга как такового.
Состояние сна делает животных уязвимыми для других хищников и подвергает их опасности. Сон также сокращает время, которое можно было бы потратить на поиски пищи, или уход за потомством. Ученые в целом согласны с тем, что сон должен служить фундаментальной биологической функцией любого живого организма, потому что эволюция сохранила его у всех животных с развитой нервной системой.
Идея о том, что сон может предшествовать эволюции централизованной нервной системы живых организмов, возникла сравнительно недавно. В 2017 году ученые обнаружили состояние сна у медуз. Они пришли к выводу, что вероятнее всего сон возник с появлением у живых организмов первых нейронов.
Исследования были продолжены. Ученые изучили поведение медузы Кассиопея андромеда. Это такая медуза которая живет кверх ногами, то есть щупальцами. Ее еще иногда называют - перевернутая медуза. Было обнаружено, что, как и люди, перевернутая медуза спит примерно по восемь часов в день. Большая часть этого сна происходит в ночное время. Но у медузы также был короткий полуденный сон.
Команда исследователей также изучила морскую анемону, которая, как выяснилось, также спала около трети суток, хотя ее сон приходился ближе к рассвету.
В экспериментах проведенных на обоих видах, было обнаружено, что повреждение ДНК в нейронах увеличивалось во время бодрствования и уменьшалось во время сна. Когда исследователи инициировали повреждение ДНК нервных клеток в помощью ультрафиолета, исследуемые организмы
отвечали на это более продолжительной фазой сна. На основании этого был сделан вывод о том, что, когда животные бодрствуют, повреждение ДНК клеток опережает восстановление, в то время как во время сна восстановление идет более быстрее.
Полученные данные подтверждают теорию о том, что сон эволюционировал,
по крайней мере частично, для защиты ДНК в отдельных нервных клетках,
помогая восстанавливать повреждения, которые накапливаются, пока
животные бодрствуют.
Считается, что впервые нейроны появились сотни миллионов лет назад у метазоан - ранних животных, похожих на современных медуз и морских
анемонов, которые имели сети взаимосвязанных нейронов. Однако эти животные, как и современные медузы и анемоны, не имели "центра управления", или проще говоря мозга.
Ученые считают, что есть и другие более сильные эволюционные причины сна, такие как необходимость уменьшить силу связей между нейронами, которые
увеличиваются в течение дня. Это экономит энергию, восстанавливает
способность животных к обучению и помогает развить память.
Изучение того, как и почему у животных развивался сон, может помочь понять причины между потерей сна и различными неврологическими заболеваниями человека. Также ученые хотят выяснить причины такого явления как местный сон, когда небольшие области мозга человека ненадолго отключаются во время бодрствования. У людей сон поддерживает обучение и память, он также может быть связан с поддержанием работоспособности специфических нейронов в головном мозге.
Исследователи намерены исследовать сон у животных не имеющих развитой нервной системы, таких как губки. А также сон у рыб-зебр, функции мозга которой очень похожи на функции мозга человека. Данное исследование было опубликовано в журнале Nature.
В следующий раз, когда вам захочется поспать подольше, не удивляйтесь, сон достался нам от самых древних предков, которые видимо тоже очень любили поспать лишний час-другой.
Всего вам наилучшего.