Российские учёные проникли в сны моржей

Не только у сказочных героев один глаз дреманный, другой недреманный. Некоторые морские млекопитающие тоже спят одним глазом, точнее, одним полушарием мозга.

Специалисты Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН при участии коллег из Утришского дельфинария, Калифорнийского университета (Лос-Анджелес), Калифорнийского отделения Министерства по делам ветеранов США, Южного федерального университета и Университета Цюриха изучили особенности сна моржей. На воде и на суше эти животные почивают по-разному.

Сон наземных млекопитающих имеет определённую структуру. Около 80% времени занимает медленная фаза, остаток приходится на быструю, или парадоксальную, фазу сна. При парадоксальном сне скелетные мышцы животных расслаблены и подёргиваются, закрытые глаза движутся, дыхание и пульс нерегулярны. Но киты и ластоногие, ушедшие в воду, спят не так, как наземные. Особенности их сна более 30 лет изучают специалисты ИПЭиЭ. Они установили, что киты спят всегда лишь одним полушарием, другое в это время бодрствует. Животные могут спать даже во время плаванья, а парадоксальную фазу у них так и не обнаружили. У морских котиков, представителей семейства ушастых тюленей, регистрируют обе фазы сна. На суше они спят практически так же, как наземные позвоночные, а в воде дремлют на поверхности на боку, держа ноздри над водой. Эту позу они поддерживают, подгребая одним передним ластом. В воде продолжительность парадоксальной фазы у котиков сокращается, во время медленной одно полушарие частенько бодрствует, и животные время от времени открывают один глаз, направленный в воду. Представители семейства настоящих тюленей и на суше и в воде почивают неподвижно, обоими полушариями одновременно. В отличие от наземных млекопитающих и ушастых тюленей, настоящие во сне задерживают дыхание минут на десять, поэтому могут отдыхать не только на поверхности, но и под водой. Осталось выяснить, как спят моржи – единственный вид моржовых, третьего семейства ластоногих.

Учёные работали на Утришской морской станции ИПЭиЭ с двухлетней моржихой, которой под общим наркозом вживили электроды для регистрации ЭЭГ обоих полушарий головного мозга. Опыты проводили в бассейне с морской водой размером 5×5 метров в двух вариантах: морж спал либо на помосте, расположенном выше уровня воды, либо в воде (помост убирали). Учёные также регистрировали сокращения шейной мускулатуры и сердца и движения глаз животного.

Оказалось, что на суше моржи спят как морские котики, а в воде – как настоящие тюлени. На помосте животное почивало на животе, дышало равномерно, при этом отдыхали, как правило, оба полушария одновременно. Главные особенности сна на воде – задержка дыхания и неподвижность. Моржи не заботятся о том, чтобы их голова всё время была над водой, они могут спать как на поверхности, так и на дне, просыпаясь, чтобы сделать вдох. Если животное спит уже достаточно долго и глубоко, оно всплывает набрать воздуха, даже не открывая глаз.

Моржи и большинство настоящих тюленей обитают в полярных районах, часто оказываются подо льдом, но способность задерживать дыхание позволяет им спать в условиях ограниченного доступа воздуха. Морские котики живут в более тёплом климате, льдов избегают и спят только на поверхности, поддерживая голову и три ласта над водой. При этом они часто приоткрывают направленный в воду глаз. Такая поза позволяет им не переохладиться (потому что ласты – отличный теплообменник), регулярно дышать и вовремя заметить хищника: акулу или косатку.

Моржи, спящие на суше, тоже иногда приоткрывают один глаз. Возможно, они опасаются хищников, а может быть, высматривают собратьев по виду. Моржи – социальные животные. Бодрствуют половиной мозга и приоткрывают один глаз и киты, и некоторые птицы. Исследователи полагают, что однополушарный сон возникал в эволюции млекопитающих и птиц несколько раз. Не исключено, что в будущем его обнаружат и у других представителей животного мира, которым во время сна нужно двигаться или контролировать обстановку.

Источник информации: О.И. Лямин, П.О. Косенко, А.Л. Высоцкий, Дж.Л. Лапьерр, Дж.М. Сигал, Л.М. Мухаметов «Особенности сна моржа», Доклады Академии наук, 2012, том 444, № 4.