Спать по ночам всего четыре секунды за раз может показаться формой пытки, но только не для антарктических пингвинов, которые засыпают тысячи раз в сутки.
Ученые, изучавшие птиц на острове Кинг-Джордж в Антарктиде, обнаружили, что те дремлют более 10 000 раз в день, и что это позволяет им постоянно следить за своими гнездами, защищая яйца и птенцов от хищников. В общей сложности птицам удается дремать 11 часов в сутки, ни разу не погружаясь в непрерывный сон.
«Люди не могут поддерживать такое состояние, а пингвины могут, – сказал ведущий исследователь Поль-Антуан Либурель из Лионского исследовательского центра нейробиологии. – Сон гораздо сложнее в своём многообразии, чем то, о чем мы читаем в большинстве учебников».
Исследователи уже изучали пингвинов в 1980-х годах. Тогда птиц отлавливали, помещали в приют и наблюдали за ними. В итоге учёные сообщили, что пингвины спали фрагментированно в течение коротких периодов времени.
Но в ходе последнего исследования эксперты обнаружили, что этот фрагментированный сон сохраняется на протяжении всех суток. Пингвины вообще не проваливаются в более глубокий сон.
«Сон размножающихся антарктических пингвинов был сильно фрагментирован при любых условиях и положениях на суше», – пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Science.
Результаты показывают, что «микросон может выполнять по крайней мере некоторые восстановительные функции сна». Изучаемые пингвины могли спать стоя или лежа.
Кажется, что что многие животные подолгу спят, но это делает их уязвимыми перед хищниками, поскольку они теряют способность быстро реагировать на изменения во внешней среде.
Либурель сказал: «Сон лежит в основе поведения животных и также находится под давлением естественного отбора. Большинство исследований сна проводится на крысах, мышах и людях, но работа с другими видами показывает нам, в какой момент на сон влияют изменения окружающей среды».
Исследователи изучали антарктических пингвинов в дикой природе, используя электроэнцефалограмму (ЭЭГ) и непрерывную видеозапись. Микросон фиксировался с учётом связанной со сном активности мозга и закрытием глаз. Учёные отметили небольшое увеличение глубины сна около полудня, когда риск нападения хищников может быть минимальным.
У антарктических пингвинов один родитель сидит в гнезде несколько дней, пока партнер кормится вдали от него. Продолжительный сон может подвергнуть их яйца или детёнышей риску нападения со стороны бурых поморников или других пингвинов.
Исследователи изучили 14 пингвинов, высиживающих яйца, из колонии, насчитывающей более 2 700 гнездящихся пар. Открытие того факта, что эти птицы совершают тысячи микроснов продолжительностью всего четыре секунды, является «беспрецедентным», пишут исследователи.
Исследования показали, что некоторые виды спят очень мало, и, по-видимому, это проходит без негативных последствий для их работоспособности во время бодрствования. Например, африканские кустарниковые слоны спят в среднем два часа в день, и в основном, стоя. Иногда они непрерывно бодрствуют 48 часов подряд.
У некоторых видов существуют различия между полами: самцам плодовых мух нужно спать более 10 часов в день, тогда как самкам вполне достаточно четырех часов, и они могут выжить, если спят менее 15 минут. Более того, такой короткий сон, похоже, не влияет на их шансы на выживание.
Гигантские фрегаты могут месяцами находиться в полёте во время океанских миграций. В этот период они могут спать менее часа в день, продолжая при этом ориентироваться и охотиться. Вернувшись в гнездо, они запасаются сном – спят почти 13 часов в сутки.
В статье, опубликованной в журнале Sleep Advances, исследователи написали: «В совокупности эти системы бросают вызов распространённому мнению о сне как о важном состоянии, от которого зависит качество бодрствования».
«Данные, представленные Либурелем и др., могут быть одним из самых ярких примеров постепенного накопления пользы от сна», – написали исследователи Кристиан Хардинг и Владислав Вязовский в соответствующей статье, опубликованной журналом Science. Они говорят, что статья ставит под вопрос, насколько можно изменить сон, прежде чем его преимущества будут потеряны.
Они добавили: «Доказательство того, что такой сон не приносит пингвинам потерь, поставит под сомнение нынешнюю интерпретацию фрагментации как изначально вредной для качества сна».