Importanța fazelor de odihnă Dormirea meduzei și consumul de elefanți ()

Despre beneficiile fazelor de odihnă și modul în care unele specii de animale se pot descurca fără ele

De la Frank Ufen
11/11/2017
Timp de citire: 7 min.

Cassiopeia andromeda, o specie de meduză umbrelă, este o ființă vie arhaică și destul de bizară. Trăiește în apele tropicale, unde rămâne în cea mai mare parte în partea de jos și pompează periodic apă bogată în nutrienți în corpul său cu mușchii în formă de inel ai umbrelei sale. Nu are nici ochi, nici urechi, nici inimă, nici o picătură de sânge nu curge în corpul ei, are 98 până la 99% apă și trebuie să treacă fără un creier. Și totuși, acești cnidari extrem de primitivi au ceva în comun cu oamenii: au nevoie de somn regulat. O echipă de biologi condusă de Lea Goentoro de la California Institute of Technology din Pasadena a ajuns recent la această concluzie. Oamenii de știință raportează rezultatele cercetărilor lor în revista „Current Biology” (DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.014).

Când cercetătorii au observat meduze umbrelă cu camere video non-stop, au descoperit un semn caracteristic al ritmului veghe-somn: noaptea animalele și-au contractat mușchii circulari de doar 39 de ori pe minut în loc de 58. În plus, nu au reacționat la stimulii externi la fel de repede noaptea ca în timpul zilei. Și când meduzele-umbrelă au fost în mod repetat uimite de pufuri de apă în timpul nopții, au luat-o ușor în dimineața următoare și au luat în mod repetat pauze. Se pare că încercau să recupereze somnul ratat.

„Din câte știm, descoperirea noastră este primul exemplu de stare de somn într-o ființă vie cu celule nervoase difuzate în rețea. Acest lucru sugerează că această afecțiune a existat înainte de dezvoltarea unui sistem nervos central «, scriu Lea Goentoro și colegii ei. Rămâne de cercetat dacă acest lucru înseamnă că somnul apare pentru prima dată cu ființele vii care au neuroni sau dacă chiar și plantele dorm.

De ce dorm lucrurile vii și de ce unii o fac aproape tot timpul, în timp ce alții aproape niciodată, este încă un mare mister.

Leneșii cu două degete se răsfățează cu luxul de a dormi în jur de 20 de ore pe zi. Prădătorii precum leii, tigrii sau jaguarii își permit mai mult de 12 ore de somn pe zi. Pe de altă parte, erbivorii care trebuie să fie în permanență în căutarea prădătorilor își pot permite cel mult câteva ore de somn.

Există o mulțime de dovezi care sugerează că somnul trebuie să joace un rol biologic cheie. Dar până în prezent, ghicitoarea nu a fost rezolvată cu privire la funcția destinată acesteia.

Potrivit teoriei ecologice, dintre care biologul american Jerry Siegel este unul dintre cei mai proeminenți susținători, somnul este destinat în primul rând să determine animalele să rămână inactive în momentele zilei când au șansele cele mai mici de a găsi hrană și ceea ce este mai mare pentru ei este să-și întâlnească dușmanii.

Împotriva acestei ipoteze, însă, simplul fapt că un număr considerabil de specii de animale își mențin ciclul de veghe-somn pe tot parcursul anului, deși condițiile lor de viață se schimbă semnificativ de la sezon la sezon. Nu mai puțin îndrăzneață este afirmația că somnul are sarcina de a menține echilibrul ecologic. Conform acestui fapt, evoluția ar fi prescris un somn lung acelor prădători care ar putea pune în pericol populațiile prăzii lor prin supra-vânătoare. Obiceiurile reale de dormit ale mai multor specii de animale - începând cu leneșul cu două degete - sunt în contrast puternic cu această ipoteză.

Există, de asemenea, presupunerea că somnul ar putea fi un mecanism de reducere a consumului de energie. Această teză are multe de oferit. Cu toate acestea, oamenii nu beneficiază cu greu de acest efect, iar cantitatea de calorii economisite prin somnolență este destul de mică. „Într-o singură noapte economisim doar câte calorii conține o felie de pâine prăjită”, spune Jürgen Zulley de la Centrul de Medicină a Somnului de la Universitatea din Regensburg. Cu toate acestea, pentru animalele cu sânge cald care trebuie să folosească multă energie pentru a menține o temperatură corporală peste temperatura ambiantă, chiar și o ușoară reducere a consumului este aparent un avantaj în lupta pentru supraviețuire. De fapt, un număr de astfel de mamifere, care trăiesc în climă rece și care se răcesc rapid datorită unei relații nefavorabile între suprafața corpului și volumul corpului, dorm neobișnuit de mult.

Cu toate acestea, această teorie este dificil de explicat de ce reptilele și amfibienii cu sânge rece și de ce chiar și nevertebratele, cum ar fi crabii, albinele sau muștele fructelor, dorm într-un fel sau altul. În caz contrar, se aplică următoarele: Animalele nu își reduc în primul rând consumul de energie prin somn convențional, ci prin hibernare, hibernare, somn rigid de iarnă sau de vară.

Că somnul ar trebui să permită organismului să se regenereze este o ipoteză concludentă care se poate baza pe numeroase descoperiri. Evident, creșterea celulelor se accelerează în timpul somnului, funcționează diferite mecanisme de reparare, produsele metabolice care s-au acumulat în timpul zilei sunt defalcate, iar sistemul imunitar folosește orele de noapte pentru a-și întări apărarea. Dar până în prezent nu s-a dovedit clar că oamenii care fac în mod constant muncă fizică grea au nevoie de mult somn.

Cintezele tinere zebră învață să cânte angajându-se pe larg în abilitățile de cântat ale unui model mai vechi. Mai întâi îl ascultă cu atenție săptămâni întregi și memorează tiparele de cântat. Abia atunci se încearcă ei înșiși ca cântăreți, perfecționându-și cântările până când sunt aproape de acord cu șabloanele. După cum au descoperit recent psihologul Sylvan Shank și biologul David Margoliash, tinerii cintezi de zebră fac cel mai mare progres în învățarea de a cânta când dorm. Aceleași grupuri de neuroni care se activează atunci când păsările tinere își fac exercițiile de cântat în timpul zilei funcționează și la viteză maximă noaptea. „Credem că păsările visează să cânte. Se pare că puteți salva ce celule nervoase sunt active atunci când cântați ziua și apoi repetați noaptea ”, explică Daniel Margoliash.

Se pare că și oamenii învață lucruri importante în somn. Conform înțelegerilor medicului de somn Jan Born, creierul este întotdeauna ocupat atunci când conștiința este oprită, transferând informații din memoria pe termen scurt în memoria pe termen lung, conectându-le în rețea, clasificându-le și evaluându-le; promovează, de asemenea, dobândirea și îmbunătățirea abilităților prin derularea în mod repetat a programelor de acțiune pe care se bazează. Unele descoperiri sugerează, de asemenea, că lucrările de întreținere sunt efectuate în creier în timpul fazelor de somn, curățate și curățate de conexiunile sinaptice inutile. „În fiecare zi”, explică neurologul Giulio Tononi, „învățăm mai mult decât credem. Tone de experiențe își lasă amprenta prin schimbarea, mai ales întărirea, a sinapselor. Este minunat că poți avea atât de multe urme sinaptice în creier, dar acestea au un preț: sinapsele au nevoie de proteine și grăsimi, spațiu și energie ".

Faptul că conștiința este oprită în somn și creierul este greu deranjat de stimuli senzoriali externi, probabil, permite un fel de procesare offline a informațiilor stocate. Potrivit cercetătorului de vise Jonathan Winson, creierul uman poate, prin urmare, să vină cu o putere de calcul pe care nu ar putea să o facă în orele de veghe, deoarece ar necesita o cantitate enormă de resurse pentru a face acest lucru.

Concluzie: Somnul este încă mult mister. Dar, din ceea ce știm acum, se poate trage o concluzie: somnul nu îndeplinește o singură funcție, are mai multe sarcini - și cu cât este mai dezvoltată o ființă vie, cu atât sunt mai multe.

Acest articol este important! Salvați acest jurnalism!

Momentele speciale necesită măsuri speciale: Datorită crizei coroanei și a vieții publice în mare parte paralizate, am decis să facem întregul conținut al site-ului nostru accesibil tuturor gratuit pentru o perioadă limitată de timp. Cu toate acestea, avem nevoie de resurse financiare pentru a continua să raportăm pentru dvs.

Ajutați-ne să facem posibil jurnalismul nostru și în viitor! Asistență acum cu doar câteva clicuri!