Оказывается, медузы и морские анемоны — одни из древнейших существ с нервной системой, но без мозга — имеют режим сна, удивительно похожий на наш. Новое исследование показывает, что эти животные не просто спят, но проводят во сне примерно треть суток, как и люди. Более того, они любят поспать днем, что роднит их с нами еще больше. Полученные данные указывают на то, что сон эволюционировал задолго до появления мозга и помогает клеткам справляться со стрессом.
Возможен ли сон без мозга
Медузы и морские анемоны действительно спят, хотя раньше это было не совсем очевидно. Об этом рассказал Лиор Аппельбаум, нейробиолог из Университета Бар-Илан. По его словам, сон важен даже для организмов без мозга. Он помогает им восстанавливаться после клеточного стресса и проводить необходимое клеточное обслуживание.
Вопрос о том, зачем животные спят, давно интригует исследователей. Хотя сон наблюдается по всему животному миру, его точное предназначение до сих пор обсуждается. Особенно загадочно то, что во время сна живые существа становятся менее бдительными и более уязвимыми для хищников. Этот очевидный эволюционный компромисс и побудил Аппельбаума изучать природу сна.
Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!
Когда появился сон
Чтобы понять эволюцию сна, ученые сосредоточились на перевернутых медузах (Cassiopea andromeda) и звездчатых морских анемонах (Nematostella vectensis). Команда наблюдала за периодами активности и покоя этих кишечнополостных с помощью инфракрасных камер и программного обеспечения для отслеживания движений. Использовался стандартный 24-часовой цикл, имитирующий естественные сутки: 12 часов света и 12 часов темноты.
Выяснилось, что медузы, в которых живут фотосинтезирующие водоросли, активны днем, спят преимущественно ночью и даже устраивают дневной сон — совсем как некоторые люди после обеда. Морские анемоны, напротив, более активны ночью и больше спят в ранние утренние часы.
Для того, чтобы убедиться, что животные именно спят, а не просто отдыхают, исследователи измеряли скорость реакции на раздражители, такие как свет или пища, во время периодов неподвижности. На основе этого они определили сон у медуз как состояние с менее чем 37 пульсациями в минуту в течение более трех минут, а у анемонов — как неподвижность продолжительностью восемь минут и более. То есть, сон как явление появился сотни миллионов лет назад, еще до развития мозга.
Сон или физическая активность: что важнее для здоровья и как они влияют друг на друга
Для чего нужен сон
Исследователей удивило то, что оба животных спят примерно восемь часов, что интересно, потому что мы тоже спим приблизительно треть нашей жизни. Ключевым моментом стало изучение того, что именно вызывает потребность в сне.
Предыдущие исследования показали, что увеличение повреждений ДНК в нервных клетках способствует сну у рыбок данио. Основываясь на этих данных, команда подвергла животных воздействию ультрафиолетового излучения и химических веществ, повреждающих ДНК. Также медуз и анемонов лишали сна с помощью тонких нарушений, таких как водные импульсы или легкое течение.
Присоединяйтесь к нам в Telegram!
Аппельбаум рассказывает, что повреждения ДНК накапливались в периоды бодрствования и устранялись во время ночного сна. Медузы и морские анемоны реагировали на повреждение ДНК увеличением продолжительности сна, что указывает на критическую важность сна для выполнения необходимого клеточного ремонта. Из этого они сделали вывод, что сон эволюционировал задолго до появления мозга — он необходим для клеток, клеточного обслуживания и нейронов.