Уже встаю!
В апреле 2014 года Надин Гравет [Nadine Gravett] усыпила при помощи транквилизатора двух слоних и оснастила их устройствами для отслеживания. Эти научные аналоги фитнес-браслетов записывают движения, и исследователи могут использовать их для измерения того, насколько хорошо испытуемые спят. Обычно их носят на запястье, но в случае со слоновьими ногами это неприемлемо, поэтому Гравет пришлось имплантировать их в самые подвижные части слоних – в хоботы.
Кожа в середине хобота такая толстая, что слоны не заметили имплантаты, и учёные целый месяц записывали движения животных. Проанализировав данные и изучая пятиминутные временные окошки, в которые движения не было, Гравет смогла вычислить, когда слоны спят. Она обнаружила, что в среднем они спят всего два часа в сутки – это минимальное количество сна из всех зафиксированных у животных на сегодняшний день.
«Сон – это такое странное поведенческое состояние», – говорит Пол Мангер [Paul Manger] из Витватерсрандского университета, руководивший исследованием. «Главные в жизни вещи для животных – есть, размножаться, делать так, чтобы тебя не съели – но во сне всё это перестаёт работать. Сон замещает многие инстинкты выживания. Мы много знаем о нём по лабораторным животным, но мы не знаем о сне экзотических видов».
Мангер изучает сон животных почти двадцать лет. Он начал, как ни странно, с утконосов, у которых, как оказалось, быстрая фаза сна – в которой снятся сны – длится больше, чем у любых других животных. После этой странной темы Мангер продолжил изучать сны дельфинов, китов, бегемотов, ехидн, кошек и антилоп.
Но большая часть исследований шла с применением животных, живущих в неволе, у которых много еды и мало угроз. Поэтому они спят больше своих диких родственников. К примеру, в 1980-х учёные обнаружили, что трёхпалые ленивцы в неволе спят по 16 часов в день – из-за чего и имеют репутацию ленивцев. В 2008 году другие исследователи записали активность мозга диких ленивцев, и обнаружили, что те спят лишь по 10 часов. Мангер также хотел вывести науку о сне в дикую природу. И начал со слонов.
Если очень грубо обобщить, то, по непонятным пока причинам, крупные млекопитающие спят меньше мелких. Слоны в неволе спят от 3 до 7 часов в день, но из-за их размера ожидалось, что они должны спать ещё меньше. Но доказать это тяжело. Слоны могут спать стоя, так что очень сложно определить, бодрствуют они или спят, особенно если следить за ними по кустам всю ночь. Датчики активности мозга дали бы более точный ответ, но анатомия слонов такова, что имплантация таких датчиков была бы весьма рискованной. Так что Мангер и Гравет остановились на браслетах, отслеживающих активность. Они также разместили на животных ошейники с GPS, чтобы отслеживать их.
Как и подозревал Мангер, две слонихи спали ночью всего по два часа, и даже в таком режиме не подряд, а за 4-5 периодов, распределённых в течение ночи. Большую часть ночей они спали стоя; иногда ложились. Они не привередничали по поводу того, где спать, и то, сколько они прошли днём, не влияло на то, как долго они спали.
«В естественных условиях животные демонстрируют более короткие промежутки сна, чем в лабораториях, где всегда есть еда, и нет хищников», – говорит Изабелла Капелини [Isabella Capellini] из Университета Халла. «Очень хорошо, что мы начали получать данные по сну вне лаборатории».
Конечно, Гравет и Мангер следили всего за парой слонов, и оба были взрослыми самками, стоявшими во главе семьи – и несущими обязанность ведения за собой стада. Возможно, что самцы, молодые слоны или самки ниже рангом спят дольше, но, по крайней мере, понятно, что у изучаемых самок сон крайне короткий.
Серый кит гораздо больше слона, но спит он по девять часов в день. Дельфин может спать только одной половиной мозга, оставаясь начеку много дней подряд – но и у него каждая половинка спит как минимум по четыре часа в день. Следующий рекордсмен короткого сна, как ни странно, будет домашняя лошадь, спящая по три часа в сутки, а за ней идёт домашняя пони, спящая чуть дольше. Пока что всё выглядит так, что африканский саванный слон спит меньше всех (дольше всех спит, видимо, малая бурая ночница – летучая мышь, дрыхнущая аж по 19 часов в сутки).
Что самое удивительное, Граветт и Мангер обнаружили, что несколько ночей в месяц их слонихи вообще не спали. Почему?
Учёные работали в национальном парке Ботсваны Чобе – одном из немногих мест, где на слонов охотятся львы. Две испытуемых слонихи стояли во главе семьи и отвечали за детёнышей, поэтому они могли не спать, стоя на страже и высматривая львов. Точно также они могли спасаться от браконьеров или агрессивно ведущих себя под воздействием гормонов самцов. Так или иначе, слонихи, судя по всему, не отсыпались после этого – по крайней мере, не спали дольше.
«Удивительно краткий период сна у диких слонов – это тот самый „слон в комнате“, которого нельзя не заметить, для нескольких теорий функционирования сна», – говорит Нильс Ратенборг [Niels Rattenborg] из Института Орнитологии им. Макса Планка. Некоторые учёные считают, что сон появился в результате эволюции как метод перезагрузки мозга, и подготовки его к дню обучения. Другие думают, что сон предоставляет возможность очистки от накопившихся за день токсинов. Некоторые утверждают, что сон позволяет животным консолидировать воспоминания, созданные во время бодрствования.
Но если любая из этих идей верна, как слоны справляются при такой малой продолжительности сна? «Гипотезы по поводу восстановления организма начинают отпадать, – говорит Мангер. – Нельзя назвать их обобщёнными и применимыми ко сну всех млекопитающих». Идея про консолидацию памяти особенно плохо работает: это должно происходить во время фазы быстрого сна, а слоны Мангера испытывали эту фазу только раз в 3-4 дня. Как они вообще что-то помнят, не говоря уже о том, чтобы поддерживать свои апокрифически долго сохраняющиеся воспоминания?
Возможно, что слоны особым образом адаптировались так, чтобы обходиться без сна. Сюзана Херкулано-Хаузель [Suzana Herculano-Houzel] из Университета им. Вандербильта интересуется, связана ли эта адаптация с их большим размером? «Им приходится есть 17-18 часов в день, и мне кажется, что они могли выжить, только если могли научиться мало спать, – говорит она. – Мы знаем, что без сна нельзя обойтись, но мы не знаем, от чего зависит его длительность у разных животных. Одна из трудностей – получение хороших данных по сну у разных животных, и слон, как очевидный экстремальный случай, представляет собой очень важный учебный пример».
Мангер соглашается, что мы сможем хорошо разобраться в природе и эволюции сна, если будем изучать совершенно разные виды животных – особенно в дикой природе. Он планирует продолжать изыскания, хотя в последнее время у него есть проблемы со свободным временем. «У меня трёхлетний ребёнок, и лично я хорошо высыпался ночью уже очень давно», – говорит он.
Источник
