Сон широко распространен среди высших животных.

Например, люди проводят во сне почти треть своей жизни.

Однако, прежде чем закрыть глаза для отдыха, задумывались ли вы когда-нибудь о том, нужен ли сон этим структурно простым животным на Земле?

За последнее десятилетие ученые недавно подтвердили, что поведение, похожее на сон, наблюдается у "умных" организмов, включая рыбок данио, плодовых мушек и даже нематод. Это говорит о том, что сон присущ широкому кругу животных, от плоских червей до млекопитающих.

Возникает новый вопрос : спят ли "безмозглые" животные? Например, медузы. Новое исследование дает интригующий ответ на эти вопросы. Исследование предполагает, что медузы, как одно из самых ранних эволюционировавших животных, проявляют состояние покоя, похожее на сон.

Прогуливаясь по морскому побережью, вы можете понаблюдать за медузами, грациозно покачивающимися вверх-вниз в океане, двигаясь медленно и ритмично. Медузы принадлежат к одной из самых ранних ветвей эволюционного древа — книдариям, которые появились на Земле почти миллиард лет назад. Обычно считается, что книдарии лишены сложного поведения, если не считать их стереотипных движений, управляемых электрическими импульсами.

Однако Натх и его коллеги опубликовали статью в журнале "Современная биология", в которой предлагается интересный вывод: медузы, как с поведенческой, так и с физиологической точек зрения, также испытывают сон. Это примечательно, поскольку ранее считалось, что сон присущ только высшим животным.

Ранее сообщалось о состоянии, подобном сну, у нескольких книдарий. Например, у мягких кораллов наблюдается ритмичное покачивание щупалец. Например, коробчатые медузы после полудня могли неподвижно лежать на морском дне в течение нескольких часов, их колоколообразные тела не проявляли никаких признаков движения, а щупальца лениво свисали с морского дна.

Говорят, что они неохотно просыпаются, когда их уносит течением, но, как только их поднимают, они возвращаются на морское дно и снова лежат спокойно. Аналогичные явления были зафиксированы в исследованиях двух других видов коробчатых медуз.

Как в полевых, так и в лабораторных условиях Copula sivickisi днем привязывались к камням или кораллам для отдыха; Tripedalia cystophora ночью отдыхали в иле мангровых зарослей. В этих примерах неподвижное состояние может быть нарушено резкими изменениями световых циклов, что указывает на участие окружающего света в регулировании этого загадочного состояния.

Натх и его коллеги продемонстрировали важность снижения активности медуз во время состояния, похожего на сон, с помощью серии простых экспериментов. Они сосредоточились на "перевернутой медузе" Кассиопее, названной так потому, что она предпочитает "отдыхать" на морском дне на мелководье. Эти медузы обычно поддерживают постоянную частоту пульсаций, чтобы обеспечить кислородом фотосинтезирующие водоросли, которые они содержат. Нат и др. отслеживали активность медуз и количественно оценивали ее в течение непрерывного 24-часового периода.

Они обнаружили, что кассиопея проявляет меньшую активность ночью по сравнению с дневным временем, характеризуется меньшим количеством пульсаций, более длительными и нерегулярными интервалами между импульсами, но ни один интервал не превышает 20 секунд.

Это суточное изменение активности не было связано с кормлением в течение дня и голоданием ночью, поскольку это явление сохранялось и у голодающих животных. Однако ночное кормление значительно увеличивало количество пульсов, что косвенно указывает на возможность изменения состояния, подобного сну.

Они доказали, что медузы проявляют меньшую чувствительность к внешним раздражителям во время ночного отдыха. Когда медуз стимулировали ночью, им требовалось больше времени, чтобы отреагировать, по сравнению с дневным временем.

Важно отметить, что Натх и его коллеги применили стимулы повторно через несколько секунд после первого стимула, поскольку медузы, которые спали до первого стимула, просыпались после первого стимула, что приводило к более короткому времени реакции на второй стимул. Это действительно наблюдалось. Кроме того, во время дневных экспериментов медузы реагировали быстрее, с небольшой разницей во времени реакции между первым и вторым раздражителями.

Они также обнаружили, что состояние ночного покоя медуз саморегулируется. Когда активность медуз не ограничивалась, их активность значительно снижалась с полуночи до часа ночи. После 12 часов непрерывной дневной активности активность в этот период с 0 до 1 часа ночи снижалась еще больше.

Аналогичные явления более глубокого и продолжительного сна с продолжительной активностью наблюдались и у других животных. Стоит отметить, что, как и в исследовании на плоских червях, упомянутом ранее, в этом эксперименте также использовались методы измерения уровня гормонов, чтобы охарактеризовать бдительность медуз, что позволило исключить снижение активности из-за мышечной усталости как ложный результат.

Натх и его коллеги приводят убедительные доказательства того, что отдыхающие медузы действительно находятся в состоянии, близком ко сну. Это открытие делает медуз самым простым из известных животных, способных спать.