Дори медузите спят

Първи доказателства за сън при животно без мозък

Чадърът Касиопея може да спи - като първото известно животно без мозък. © Caltech
чете на глас

Способността за сън е изненадващо стара: Дори медузите показват типичните особености на съня през нощта - въпреки че са сред най-примитивните животни и дори нямат мозък. Един експеримент обаче доказва, че чадърите медузи са по-малко активни през нощта, реагират само на външни стимули в покой с малко закъснение и по време на лишаване от сън ги догонват през деня. Така cnidarians имат и трите характеристики на истинския сън, както съобщават изследователите в списанието "Current Biology".

Сънят е жизненоважен за нас: този период на почивка регенерира тялото ни и дава на мозъка ни време да отделя отпадъци и да калибрира невронните връзки. Ако ни липсва сън, се учим по-малко, ставаме раздразнителни и по-податливи на метаболитни заболявания и затлъстяване.

Да спиш без мозък?

Но как е това с други животни? Известно е, че гръбначните и плодовите мухи спят. Но тя остана отворена, особено в по-прости форми на живот без сложен мозък. За да се изясни това, Ravi Nath от Калифорнийския технологичен институт и неговите колеги за първи път са разгледани в изключително примитивна и филогенетично стара група животни: cnidarians (Cnidaria).

Учените използват тестови медузи от рода Касиопея като обекти за изпитване. Подобно на всички цветни животни, тези медузи нямат кръв, мозък и сърце. Вместо да плуват свободно в морето, те предпочитат да седят с гръб надолу на морското дъно и да изпомпват в гърлото богата на хранителни вещества вода.

Големият въпрос беше: Показват ли тези медузи чадър трите основни характеристики на съня? Обикновено спящото създание е по-малко активно, то реагира по-бавно и по-слабо на външни стимули и развива повишена нужда от сън, ако е възпрепятствано да почива по-дълго. показ

Докато сънливите Касиопеи губят земята, те се отклоняват във водата, преди да плуват обратно на дъното. Калтех

D sende медузи в аквариума

Когато изследователите наблюдавали екранните си медузи денонощно чрез видео, станало ясно, че през нощта медузите помпат много по-бавно, отколкото на ден само 39, вместо 58 импулса в минута. Съответно, те очевидно правят фаза на покой с намалена активност чрез първия критерий за сън.

Касиопеята има и типична функция за сън: Ако дръпнете пода под тялото си по време на такава почивка, тя реагира със забавяне: медузата се движи неподвижно в продължение на няколко секунди Вода, преди тя да се „събуди“ и активно да се върне на земята, както съобщават изследователите.

Последният тест беше лишаването от сън: през нощта учените многократно тормозеха медузата с чадър с Wassersto, като по този начин им пречеха да запазят фазата на покой. На следващия ден животните реагираха по същия начин, както и ние след безсънна нощ: те бяха по-малко активни и през деня продължиха да приемат периоди на почивка и по-бавни пулси. "Едва когато са се насъбили, това се нормализира отново", съобщава Nath.

Cnidarians са близо до корена на многоклетъчните животни, така че сънят трябва да бъде много оригинална черта. Екатерина П / thinkstock

Спете с ранни многоклетъчни

За изследователите е ясно: Cassiopeia спи и доказва, че дори cnidarians вече знаят истински сън. „Това е първият пример за сън при животно без мозък“, казва колегата на Нат Пол Стернберг. Но това означава, че сънят е филогенетично много стар и се е родил преди централната нервна система. Още при Uranf ngen многоклетъчните животни този период на покой може би е съществувал.

„Тази реализация повдига много повече въпроси: Имате ли нужда от неврони, за да спите? Може ли само Мерзелер да спи? “, Казва Щернберг. За да разбере, след това той планира да изпробва дори по-прости организми за спане, включително рояци или дори едноклетъчни организми. (Актуална биология, 2017; doi: 0.1016 / j.cub.2017.08.014)

(Медицински институт Хауърд Хюз / Калифорнийския технологичен институт, 22 септември 2017 г. - НКО)