Отсутствие мозга не означает, что организму не нужен сон

Чем примитивнее выглядит животное, тем кажется меньше у него общего с человеком. Но научные изыскания в области теории эволюции постоянно подбрасывают учёным намёки, что в действительности это не совсем так. Вот и медузы оказались похожи на нас чуть больше, чем могло показаться. Речь идет о способности этих гидроидных "укладываться" спать.

Мы чаще всего думаем о сне как о процессе, который необходим организму для восстановления мозга, то есть, чтобы воспоминания обработались, а клетки очистились от токсинов и приготовились к новому дню. При этом одна из самых больших проблем в изучении сна – это определение самого понятия "сон". Половина специалистов считают, что любой живой организм пребывает в этом состоянии в соответствии со своими биологическими часами, остальные уверены, что сон свойственен лишь людям и другим млекопитающим. Словом, споры ведутся вокруг грани между полноценным сном и простым отдыхом.

Раз и навсегда разобраться с основными спорными моментами решила команда учёных из трёх лабораторий Калифорнийского технологического института (Caltech) во главе с Леа Гоэнторо (Lea Goentoro). Объектом их исследований стало довольно необычное существо — медузакассиопея (Cassiopea). Этот морской обитатель не перемещается в толще воды как большинство других медуз, а предпочитает разлечься на дне в перевернутом виде, то есть щупальцами кверху. При этом она постоянно пульсирует, как и её свободноплавающие родственники.

Итак, чтобы считаться по-настоящему "спящим" организм должен демонстрировать три характерные особенности поведения – чётко выраженный период ограниченной активности или покоя, уменьшенный ответ на внешние раздражители в этот промежуток времени, а также страдать от недосыпа, то есть проявлять повышенную тягу ко сну, если накануне не удалось, как следует выспаться.

Что касается медуз, то наличие всех этих признаком можно легко оценить по скорости сокращений. Для этого животных содержали в аквариумах с искусственной морской водой под неусыпным контролем системы видеокамер.

Оказалось, что, как и люди, медузы ночью уменьшают свою активность с 54 до 39 пульсаций в минуту. Для испытания реакции на раздражители кассиопею помещали на платформу, подвешенную в толще воды, которую вытаскивали, как только животное достигало состояния покоя, а точнее предполагаемого сна. В контрольном эксперименте с бодрствующей медузой она немедленно устремлялась ко дну, тогда как разбуженная кассиопея ещё секунд пять пыталась понять, что же произошло.

Наконец, исследователям осталось помешать медузам выспаться. Достичь этого оказалось не сложно: достаточно было каждые 10 секунд в течение 20 минут "глубокой ночью" сотрясать воду в аквариуме. На следующий день измученные животные демонстрировали классическое поведение невыспавшегося человека, то есть бессистемно замедляли свои движения в непривычное время.

Выходит, что столь примитивные создания как медузы тоже нуждаются во сне, даже не имея мозгов и обладая довольно просто устроенной нервной системой. Тем не менее результаты исследования уникальны, поскольку они впервые показывают древность этого типа поведения.

"Возможно, не звучит удивительно, что медузы могут спать, ведь и млекопитающие спят, и некоторые беспозвоночные, такие как черви и плодовые мухи, — рассказывает соавтор исследования Рави Нат (Ravi Nath). – Но медузы – одни из самых эволюционно древних животных, которые спали ещё на заре развития биологического разнообразия".

Неоспоримые доказательства того, что медуза спит действительно были получены, но для авторов исследования этот факт вызвал целую череду новых вопросов. Теперь им предстоит выяснить, нужны ли вообще нейроны, чтобы животное могло спать и какие генетические механизмы лежат в основе такого типа поведения. Кроме этого, под пристальное внимание учёные попали ещё более примитивные существа, такие как губки и даже простейшие.