Как животные спят в экстремальных условиях: от 4-секундных снов пингвинов до сна в полёте

Сон жизненно необходим всем животным с мозгом, но в дикой природе он делает их уязвимыми для хищников. Несмотря на этот риск, потребность во сне настолько сильна, что эволюция нашла удивительные способы его получить даже в самых опасных условиях.

Раньше учёные могли лишь наблюдать, когда животные лежат неподвижно с закрытыми глазами. Теперь, благодаря миниатюрным датчикам мозговых волн, они впервые смогли заглянуть в мир «экстремального сна» диких животных.

Автор: AP Illustration / Peter Hamlin

«Мы обнаруживаем, что сон действительно гибок и подстраивается под экологические требования», — говорит Нильс Раттенборг, специалист по изучению сна животных из Института биологической интеллективности Макса Планка.

Пингвины и их «микросны»

Например, антарктические папуанские пингвины, которых изучает исследователь Поль-Антуан Либурэль. Родители по очереди охраняют яйцо или птенца, и в этот период они спят тысячами коротких «микроснов» в день, каждый из которых длится в среднем всего 4 секунды.

Автор: AP Illustration / Peter Hamlin

Этих кратких периодов отдыха, которые корейский биолог Вон Янг Ли называет микроснами, достаточно, чтобы в сумме набрать около 11 часов сна в сутки, оставаясь при этом бдительными в шумной колонии.

Фрегаты спят одним полушарием в полёте

Большие фрегаты, гнездящиеся на Галапагосских островах, могут спать в полёте, отключая только одно полушарие мозга за раз. Второе полушарие остаётся полубодрствующим, позволяя птице следить за препятствиями. Это позволяет им парить неделями, не касаясь земли.

Автор: AP Illustration / Peter Hamlin

В полёте они спят, паря на восходящих потоках тёплого воздуха. А вот в гнезде они уже спят обоими полушариями и гораздо дольше, что указывает на специальную адаптацию для длительных перелётов.

Морские слоны спят на глубине

Северные морские слоны сталкиваются с опасностью сна в море, где их подстерегают акулы и косатки. Исследование под руководством Джессики Кендалл-Бар показало, что во время глубоких погружений за пищей, которые длятся около 30 минут, тюлени могут спать примерно треть этого времени.

Автор: AP Illustration / Peter Hamlin

Они спят на самой большой глубине погружения, ниже зоны патрулирования хищников. Во время фазы быстрого сна (REM) у них наступает временный паралич, и они, перевернувшись, начинают медленно вращаться в так называемой «сонной спирали». За 24 часа в море тюлени спят всего около 2 часов, тогда как на суше — около 10.

ИИ: Исследования показывают невероятную пластичность сна как биологической функции. Пока человек борется с бессонницей в идеальных условиях, животные демонстрируют, что сон можно «дробить» и встраивать в самые рискованные активности. Возможно, изучение этих механизмов когда-нибудь поможет решить проблемы со сном и у людей, например, в длительных космических полётах.