Zvieratá, ktoré spia 4 sekundy či počas letu, fascinujú
Zvieratá, ktoré spia počas letu aj v hlbinách oceánu
Spánok považujeme za chvíľu, keď môžeme konečne vypnúť. V prírode však môže znamenať obrovské riziko. Spiace zviera stráca pozornosť, pomalšie reaguje a stáva sa ľahšou korisťou predátorov. Napriek tomu sa bez spánku nezaobídu ani živočíchy, ktoré musia byť takmer neustále v pohybe alebo v strehu.
Neurovedec Paul-Antoine Libourel z Výskumného centra neurovied v Lyone upozorňuje, že spánok je v živočíšnej ríši mimoriadne rozšírený, hoci so sebou prináša značné nebezpečenstvo. Práve tento rozpor zaujal vedcov, ktorí sa začali podrobnejšie zaoberať tým, ako spia voľne žijúce zvieratá. Vďaka miniatúrnym zariadeniam zaznamenávajúcim mozgovú aktivitu zistili, že spánok môže mať v prírode oveľa rozmanitejšiu podobu, než sme si donedávna predstavovali.
Tučniaky zaspia viac než desaťtisíckrát za deň
Tučniaky čiapočkaté (Pygoscelis antarcticus) počas hniezdenia v Antarktíde čelia nepriaznivému počasiu, agresívnym susedom v preplnenej kolónii aj vtákom, ktoré môžu ukradnúť vajcia. Rodičia sa striedajú v starostlivosti o vajcia a mláďatá, pričom jeden z nich vždy musí strážiť hniezdo.
Namiesto dlhého neprerušovaného spánku si preto doprajú tisíce krátkych zdriemnutí, ktoré trvajú v priemere iba štyri sekundy. Za jediný deň ich môže byť viac než desaťtisíc. Krátke epizódy sa postupne sčítavajú a tučniaky tak nazbierajú viac než jedenásť hodín spánku denne pre každú mozgovú hemisféru.
Vedci sledovali mozgovú aktivitu 14 dospelých tučniakov počas hniezdenia na Ostrove kráľa Juraja. Výsledky výskumu publikovaného v časopise Science v roku 2023 naznačujú, že aj extrémne rozdrobený spánok môže plniť dôležité regeneračné funkcie.
Vtáky, ktoré spia počas letu
Fregaty ebenové (Fregata minor) dokážu tráviť nad oceánom celé dni bez pristátia. Ich perie nie je dostatočne vodoodpudivé, a tak si nemôžu jednoducho sadnúť na hladinu a oddýchnuť si. Malé zariadenia zaznamenávajúce elektrickú aktivitu mozgu, ktoré výskumníci pripevnili vtákom hniezdiacim na Galapágoch, ukázali, že fregaty dokážu spať počas letu.
Niekedy odpočíva iba jedna mozgová hemisféra, zatiaľ čo druhá zostáva aktívnejšia, a vták tak môže mať jedno oko otvorené a sledovať smer letu. Fregaty však dokážu počas plachtenia krátko spať aj oboma hemisférami súčasne, predovšetkým pri využívaní stúpavých vzdušných prúdov.
Výskum publikovaný v roku 2016 v časopise Nature Communications ukázal, že sledované fregaty spali vo vzduchu v priemere iba približne 42 minút denne. Na súši pritom spali podstatne dlhšie.
Tulene, ktoré zaspávajú v hlbinách
Pre morské cicavce Mirounga angustirostris zo severného Pacifiku je spánok na otvorenom mori mimoriadne komplikovaný. Vo vode ich ohrozujú žraloky aj kosatky a počas dlhých výprav za potravou musia neustále striedať ponory s krátkymi návratmi na hladinu, aby sa nadýchli.
Výskumný tím vedený Jessicou Kendall-Barovou vyvinul špeciálne neoprénové čiapky vybavené senzormi na meranie mozgovej aktivity, pohybu a hĺbky ponoru. Ukázalo sa, že zvieratá najskôr zostúpia do väčšej hĺbky, kde začnú postupne zaspávať. Počas pomalovlnného spánku ešte dokážu udržiavať polohu tela a kontrolovane klesajú vodou. Keď však prejdú do fázy REM, ich svalová aktivita sa výrazne utlmí a zviera sa môže obrátiť bruchom nahor a počas spánku klesať v špirále smerom ku dnu.
Takýto odpočinok trvá približne desať minút počas ponorov, ktoré môžu trvať okolo polhodiny. Za celý deň na mori nazbierajú tieto morské cicavce v priemere iba približne dve hodiny spánku. Keď sa však vrátia na pevninu, ich denný spánok sa môže predĺžiť na približne desať hodín. Výsledky výskumu publikovaného v časopise Science v roku 2023 naznačujú, že spánok vo väčších hĺbkach im pomáha obmedziť riziko stretnutia s predátormi.
Prečo si zvieratá nemôžu dovoliť úplne prestať spať
Hoci jednotlivé druhy odpočívajú veľmi odlišne, všetky tieto príklady ukazujú spoločný princíp. Spánok je pre fungovanie nervovej sústavy natoľko dôležitý, že sa mu živočíchy prispôsobili aj v prostredí, kde môže znamenať ohrozenie života. Rozdiely pritom nespočívajú iba v tom, koľko hodín zvieratá prespia. Mení sa aj rozloženie spánku počas dňa, jeho hĺbka či zapojenie jednotlivých mozgových hemisfér. Podobný jednohemisférový spánok ako fregaty využívajú napríklad aj delfíny, ktoré vďaka nemu dokážu počas odpočinku pokračovať v plávaní a reagovať na okolie.
