Всяко животно с мозък (а дори и някои без) се нуждае от сън. 

Сънят е универсален, „въпреки че всъщност е много рискован“, казва пред Associated Press Пол-Антоан Либурел, изследовател в Центъра за невронаучни изследвания в Лион, Франция.

Когато животните задремят, те са най-уязвими за прикрити хищници. Но въпреки рисковете, нуждата от сън е толкова силна, че нито едно същество не може напълно да го пропусне – дори когато това е изключително неудобно.

Животните, които се движат и оцеляват в екстремни условия и среди, са еволюирали така, че да спят по необичайни начини – например като „крадат“ по няколко секунди сън по време на денонощни родителски грижи, подремват по време на дълги миграции във въздуха или дори заспиват, докато плуват.

Дълго време учените разчитат единствено на косвени наблюдения, за да определят кога спят дивите животни, следейки за признаци като липса на движение или затворени очи. Технологичният напредък през последните години обаче променя това. Благодарение на миниатюрни сензори и устройства за проследяване, които записват мозъчната активност (електроенцефалограма), изследователите вече разполагат с умалени версии на апаратурата от лабораториите за изследване на човешкия сън. Това позволи за първи път да се надникне в реално време в удивителното многообразие от начини, по които животните си почиват в естествената си среда.

„Установяваме, че сънят е изключително гъвкав и се адаптира спрямо екологичните нужди,“ казва Нилс Ратенборг, специалист по изследване на съня при животните в Института за биологичен интелект „Макс Планк“ в Германия. 

Можем да наречем това зараждащата се наука за „екстремния сън“.

Антарктически пингвини

Един от най-ярките примери идва от Антарктида. Пингвините, които образуват моногамни двойки и споделят грижите за яйцата и малките, трябва да бъдат почти непрекъснато нащрек. Докато единият родител пази потомството в шумните колонии, другият отива на лов в океана. След това си разменят ролите, като този цикъл продължава непрекъснато в продължение на седмици. 

Решението на проблема със съня идва под формата на хиляди кратки дремки дневно. Всяка от тях трае средно около четири секунди. Този „микросън“, както го нарича Уон Йонг Лий, биолог от Корейския институт за полярни изследвания, позволява на пингвините да натрупат около 11 часа сън за денонощие, без да губят бдителност. При опасност – приближаващ хищник или съсед от колонията – птицата мигновено се събужда и секунди по-късно отново заспива.

В продължение на 11 дена учените измерват мозъчната активност на 14 възрастни пингвина и установяват, че те могат да спят както с двете мозъчни полукълба, така и само с едното. 

Великолепни фрегати

Поети, моряци и орнитолози дълго се питат дали птиците, които летят с месеци, успяват да спят по време на полет. В някои случаи отговорът е „да“. Откритието е направено от учени, които прикрепят устройства за измерване на мозъчната активност към главите на великолепни фрегати, гнездящи на Галапагоските острови.

Докато летят, фрегатите могат да спят само с едната половина на мозъка си. Другата половина остава в състояние на частична бодрост, така че едното око да следи за препятствия по пътя. Това позволява на птиците да се реят седмици наред, без да докосват суша или вода, която би повредила деликатните им пера, тъй като те не са водоустойчиви.

Фрегатите не могат да изпълняват сложни маневри – махане с крила, търсене на храна или гмуркане – само с половината си мозък. Когато се спускат към плячка, те трябва да са напълно будни. Но телата им са се приспособили и те могат да спят докато се реят или кръжат, носени от мощни потоци топъл въздух.

Щом се върнат в гнездата си по дърветата или храстите, фрегатите променят режима си на сън – там те по-често спят с целия си мозък наведнъж и за много по-дълги периоди. Това предполага, че сънят по време на полет е специфична адаптация за продължително летене, обяснява Ратенборг, цитиран от AP. 

Няколко други животни притежават подобни способности. Делфините могат да спят с едната половина на мозъка си, докато плуват.

Северен морски слон 

На сушата животът на 2-тонния северен морски слон е лесен. В морето обаче сънят е опасен – там дебнат акули и косатки, за които тюлените са плячка.

Тези морски бозайници предприемат дълги пътешествия в търсене на храна, които могат да продължат до осем месеца. През това време те се гмуркат многократно на стотици метри дълбочина, за да ловят риба, калмари, скатове и други морски деликатеси.

Всяко дълбоко гмуркане трае около 30 минути. През близо една трета от това време – около 10 минути – морските слонове вероятно спят, сочи изследване, ръководено от Джесика Кендъл-Бар от Океанографския институт „Скрипс“.

Екипът на Кендъл-Бар разработва неопренова шапка, подобна на плувната, оборудвана с устройство за засичане на движението и мозъчната активност по време на гмуркане. 

Изследваните 13 женски екземпляра обикновено спят по време на най-дълбоките етапи от гмуркането си, когато се намират под зоните, в които хищниците обикновено пребивават.

Сънят им се състои както от бавновълнов, така и от REM сън. По време на REM фазата морските слонове изпадат във временна парализа – точно както хората в този етап на дълбок сън – и движението им при гмуркане се променя. Вместо контролирано спускане надолу, понякога те се обръщат с корема нагоре и започват да се въртят в „спирала на съня“, както я наричат учените. 

В рамките на 24 часа морските слонове в открито море спят общо около два часа. (За сравнение, когато са на плажа, сънят им продължава средно по 10 часа.)

Защо това има значение

Учените все още не са изяснили напълно фундаменталните биологични функции на съня, нито са дефинирали неговия минимален физиологичен праг. Проучванията върху животните показват обаче, че сънят не е еднообразно състояние, а гъвкав инструмент за оцеляване.

Макар хората да не могат да копират тези екстремни стратегии, откритията разкриват колко адаптивна е биологията. Природата е намерила начин да осигури почивка дори в най-опасните условия – доказателство, че сънят не е лукс, а фундаментална необходимост за живота.