Необычное поведение медуз оказалось сном

Ученые доказали, что животные без центральной нервной системы проявляют признаки сна. Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.

Сон представляет собой снижение реакции позвоночных животных, червей и насекомых на окружающий мир. Он обусловлен наличием у организмов циркадных ритмов — суточных колебаний биологических процессов. До нынешнего исследования у ученых не было свидетельств того, что животные без центральной нервной системы могут спать.

С точки зрения эволюции медузы — одни из самых древних животных, и биологи задались вопросом, зависит ли состояние сна от наличия нейронов.

Ученые из Калифорнийского технологического института пришли к выводу, что сон — это древний процесс, практически не изменившийся в ходе эволюции. Так, медуза Cassiopea тоже умеет спать.

Чтобы считаться «спящим», организм должен продемонстрировать период ограниченной активности или покоя и слабо реагировать на раздражители. Также организм должен «хотеть спать». Так, во время сна люди неактивны, игнорируют звуки и свет, а в случае недосыпа могут заснуть. Сон медуз также отвечает этим критериям.

Чтобы проследить за морскими животными, команда ученых установила систему камер для круглосуточного наблюдения за медузами. Они обнаружили, что медузы бездействуют в ночное время и пульсируют около 39 раз в минуту, тогда как днем их пульсация составляет 58 раз в минуту. Затем исследователи попытались доказать, что у животных был повышенный порог возбуждения в течение периода пониженной активности. Медузу положили на платформу, и, как только она заснула, платформу из под нее извлекли. Неспящая медуза должна была бы немедленно опуститься ко дну резервуара, но спящая медуза дрейфовала до пяти секунд, прежде чем проснуться и занять привычное положение.

Наконец, исследователям необходимо было показать, как у медуз проявляется сонливость. Для этого ученые вызывали колебания воды каждые 10 секунд в течение 20 минут и трогали медуз, чтобы они не спали. Было замечено, что после этого медузы чаще демонстрировали спокойное состояние в течение дня, когда они обычно активны.

Хотя эта работа показывает, что медузы могут спать, генетические механизмы, лежащие в основе сна, остаются неизвестными.