Зоологи обнаружили аналог быстрого сна у прыгающих пауков Evarcha arcuata. Во время него эти беспозвоночные двигают глазными трубками и дергают конечностями и телом. Они могут даже мечтать, согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Сон многих животных состоит из чередующихся периодов медленного и быстрого сна. Во время БДГ-сна, который составляет от двадцати до двадцати пяти процентов всего ночного сна человека, активность мозга повышается, мышцы расслабляются, а глазные яблоки совершают быстрые движения. Быстрый сон был впервые описан у людей около семидесяти лет назад, но с тех пор он был обнаружен у других млекопитающих, птиц, рептилий и даже головоногих. Ученые надеются, что изучение быстрого сна у животных даст больше информации о его происхождении и функциях.
Зоолог Даниэла К. Рёсслер из Констанцского университета решила искать быстрый сон у пауков. Недавно она и ее коллеги обнаружили, что свитера Evarcha arcuata ночью висят вверх ногами на паутине. Поскольку это характерное положение сочетается с полным бездействием, ученые предположили, что так спят пауки. Отдыхающие прыгуны время от времени сгибают конечности, а также дергаются, живот и паутинные бородавки. БДГ-сон происходит аналогичным образом у позвоночных.
У прыгунов нет глазных яблок, движения которых можно точно определить как находящиеся в фазе БДГ. Вместо этого их два основных глаза представляют собой длинные трубки с сетчаткой на заднем конце. Для фокусировки на определенном объекте эти пауки двигают глазными трубками с помощью специализированных мышц (при этом хрусталик, закрывающий глаз снаружи, остается неподвижным). Ресслер и соавторы предположили, что если сетчатка прыгающих лошадей двигается во время отдыха, то у этих пауков есть эквивалент стадии быстрого сна.
Чтобы проверить эту идею, исследователи провели лабораторные эксперименты с молодыми E. arcuata, чья кожа еще прозрачна, так что движения их глазных трубок можно было наблюдать напрямую. Отдыхающих пауков в возрасте от одного до девяти дней снимали инфракрасной видеокамерой с семи часов вечера до семи утра. Авторы зафиксировали движения их глазных трубок, а также подергивания конечностей и тела.
Показано, что во время отдыха прыгуны время от времени двигают глазными трубками. Средняя продолжительность этих фаз составила 77 секунд, а интервалы между ними — около 17 минут. В то же время продолжительность периодов движения глазных труб и интервалов между ними в течение ночи постепенно увеличивалась. Во время фазы движения глазной трубы молодые пауки сгибали конечности, а также дергали конечностями, брюшком и паутинными бородавками. Интересно, что покоящиеся паучки сгибали конечности только в периоды движений глазных трубок, но менее чем в половине случаев движения глазных трубок сопровождались сгибанием конечностей.
Когда пауки были активны, например, чистили себя или поправляли нити, на которых висели, их глазные трубки оставались неподвижными. Обычно перемычки убираются после фазы движений глазной трубы; возможно, они проснулись от сна после него.
На следующем этапе Рёсслер и др. повторили эксперимент с тремя взрослыми скаковыми лошадьми E. arcuata. Из-за пигментации кожи ученые не могли отслеживать движения их глазных трубок. Однако они обнаружили, что, как и пауки, взрослые особи также начинают периодически сгибать или дергать конечности, живот и паутинные бородавки во время отдыха. Продолжительность этих движений составила в среднем 83 секунды и 91 секунду соответственно. Интервалы между этими фазами были примерно равными и в среднем составляли 28 минут.
Иногда прыгуны E. arcuata отдыхают не на паутине, а в паутине или просто на земле. Ученые установили, что даже в этом случае они время от времени сгибают ноги. И когда авторы снимали взрослых пауков, лежащих на земле, с помощью инфракрасной камеры, они смогли зафиксировать, как двигаются их глазные трубки при сгибании конечностей.
Результаты исследования показывают, что у пауков-скакунов есть аналог быстрого сна. Подобно позвоночным, на этом этапе они двигают глазами (точнее, глазными трубками) и подергивают конечностями и телом. Даже продолжительность периодов, подобных БДГ-сну, и интервалы между ними у прыгающих лошадей примерно такие же, как у крыс и мышей. Возможно, во время быстрой фазы пауки даже видят сны.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен