Как спят рыбы

Большинство рыб регулярно впадает в своеобразный покой, «полудремоту», которая, по всей видимости, помогает им восстанавливать силы. Но сон ли это?

Что такое сон

По сути, сон — это состояние, характеризующееся пониженной чувствительностью к раздражителям и подавленной двигательной активностью. Это ночная смена для мозга — обязательная фаза для «технического обслуживания» организма: очистки от метаболических шлаков, консолидации памяти и перезагрузки всех систем для новой активной фазы.

У людей и других млекопитающих выделяют две фазы: быстрого и медленного сна. Яркие сны чаще всего снятся нам именно в фазе быстрого сна. В фазе медленного сна сновидения тоже есть, но они запоминаются человеку реже, еще они короче и не вызывают столь сильные эмоции. При этом более осмысленные и реалистичные.

Так спят ли рыбы

Рыбы демонстрируют удивительно сложные паттерны отдыха, пусть и не идентичные нашим. В 2019 году нейробиологи из Стэнфордского университета провели эксперимент. Они установили мини-аквариум и с помощью высокоточной аппаратуры записали активность мозга и тела рыбок данио-рерио.

Наблюдения показали: с наступлением темноты эти крошечные тропические рыбки впадали в явное состояние покоя. Их движения становились редкими и вялыми, а реакция на внешние стимулы — замедленной. Глаза при этом оставались открытыми, что неудивительно: веки — это прерогатива наземных позвоночных, защищающих роговицу от высыхания.

Проанализировав данные, ученые выделили у рыбок две четкие фазы, похожие на сон. Они назвали их «медленный прерывистый сон» и «сон с распространяющимися волнами». Исследователи увидели в них явное сходство с медленным и быстрым сном млекопитающих. [1] 

Это открытие говорит о том, что базовые механизмы сна сформировались у животных как минимум 450 млн лет назад — еще до того, как первые смельчаки отважились выйти из океана на сушу. Получается, что потребность во сне — не привилегия, а фундаментальная программа, вшитая в нервную систему.

Где спят рыбы

Если рыба может позволить себе остановиться, подход ко сну может быть креативным. Некоторые виды создают настоящие «семейные гнезда». Цихлиды укладываются на дно, опираясь на плавники. Многие сомы замирают на боку или даже брюхом к верху. А рыба-попугай перед сном заворачивается в защитный кокон из слизи, который, вероятно, маскирует ее запах от ночных хищников.

Некоторые вообще предпочитают «ночлежки». Известный пример — груперы, которые возвраются ночевать на одну и ту же знакомую площадку на рифе. Мурены после дневной охоты прячутся в расщелины, оставляя снаружи лишь кончик головы. Каменные окуни и вовсе впадают в такой глубокий сон, что дайвер может взять их в руки — лишь тогда рыба в панике просыпается.

Все ли рыбы нуждаются во сне

Хотя похожие паттерны «сонной» активности мозга ученые наблюдают у разных видов, далеко не все рыбы позволяют себе роскошь полного бездействия. Например, у мако и голубой акулы нет механизма для пассивной прокачки воды через жабры. Кислород поступает к ним только при активном плавании с открытым ртом. Остановись такая акула — она попросту задохнется.

Означает ли это, что их мозг работает без отдыха, в режиме 24/7? Не обязательно. Природа нашла компромиссы. Один из них — «половинчатый» сон, когда отдыхает только одно полушарие мозга, а второе бодрствует, контролируя движение и ситуацию вокруг. Такой сон хорошо изучен у дельфинов и некоторых птиц, а недавние исследования показывают, что нечто подобное, возможно, происходит и у отдельных видов акул. Они могут плавать по сложным траекториям против течения, практически на автопилоте, давая части мозга отдохнуть.

Другой вариант — командная работа. Стайные рыбы, находясь в синхронизированной группе, могут позволить себе снизить индивидуальную бдительность. Движение в косяке — это сложный, но отлаженный алгоритм. Каждая особь тратит меньше энергии и внимания на навигацию и отслеживание угроз, доверяя «соседям». Подобный коллективный «автопилот» может выполнять одну из ключевых функций сна — экономию энергии и снижение стресса, — не требуя полного отключения. Это как если бы вы могли вздремнуть, продолжая идти в плотном потоке людей.

Важно учитывать, что рыб невероятно много. На сегодняшний день наука описала более 34 000 видов, и это число постоянно растет. При этом детальное изучение сна, с записями мозговой активности, затронуло, по самым оптимистичным оценкам, не более 30 видов. Подавляющее большинство остается загадкой. Мы почти ничего не знаем о том, как спят глубоководные удильщики, как отдыхают мигрирующие угри и спит ли вообще стремительная меч-рыба.

Это означает, что наше понимание сна у рыб только начинается. Каждое новое исследование приносит сюрпризы, заставляя пересматривать устоявшиеся представления. 

По материалам iflscience.com.