AllDaily Ученые получили первое экспериментальное подтверждение того, что пауки способны спать и переживать две чередующиеся фазы отдыха, одна из которых напоминает фазу быстрого сна у человека. Исследование пауков-скакунчиков Portia fimbriata опубликовано в журнале PNAS. Во время отдыха животные медленнее реагировали на раздражители, а после нарушения сна спали дольше и чаще демонстрировали характерные подергивания.
Freepik
Что обнаружили ученые
Ночные записи десяти пауков показали, что во время отдыха у них чередуются два состояния. В одном животные надолго замирали. В другом у них двигались внутренние структуры глаз, подергивались ноги и другие части тела, а иногда конечности характерно поджимались. Исследователи считают это состояние похожим на REM-фазу — фазу быстрого сна.
В среднем за ночь ученые зафиксировали 11 таких эпизодов. Каждый длился около 83 секунд. Весь период ночного покоя в среднем составлял 10,7 часа.
Как проверяли реакцию пауков
Чтобы выяснить, насколько глубоко животные отдыхают, исследователи подавали звуковой сигнал и измеряли время реакции. Бодрствующие пауки отвечали в среднем за 1,7 секунды. У неподвижно отдыхавших животных реакция занимала 2,7 секунды, а у тех, кто находился в фазе с подергиваниями, — 4,3 секунды. Четыре паука из десяти во время сна не отреагировали на сигнал в течение отведенных десяти секунд.
Результаты позволили отличить сон от простого замирания: в спящем состоянии животные хуже реагировали на внешние стимулы.
Что произошло после ночи с помехами
В отдельном эксперименте ученые проверили, стремятся ли пауки восполнить недостаток отдыха. На ночь к ним подсаживали плодовых мушек, мешавших спокойно спать. После такой ночи общая продолжительность сна увеличивалась на 8,5 процента. Число эпизодов с подергиваниями вырастало на 64,6 процента, а суммарное время этой фазы — почти на 80 процентов.
По оценке авторов, это указывает на то, что отдых регулируется организмом: после беспокойной ночи пауки спят больше, а REM-подобные эпизоды происходят чаще.
Как исследователи наблюдали за пауками ночью
Для наблюдений использовали инфракрасные камеры, позволявшие следить за животными в темноте. Ученые также меняли условия освещения. Опыты показали, что пауки сохраняют суточный ритм активности и покоя даже при постоянном слабом освещении. Следовательно, время отдыха зависит не только от смены дня и ночи, но и от внутренних биологических часов.
Что было известно о сне пауков раньше
Несколькими годами ранее у другого вида скакунчиков — Evarcha arcuata — заметили движения, похожие на происходящие во время REM-сна у человека. Однако одних внешних признаков было недостаточно, чтобы утверждать, что животные именно спят. Для такого вывода требовалось проверить, хуже ли они реагируют на раздражители и компенсируют ли недостаток отдыха. Новое исследование с Portia fimbriata позволило провести такие проверки.
Чем примечателен исследованный вид
Portia fimbriata — паук-скакунчик длиной от пяти до десяти миллиметров, обитающий в тропических лесах австралийского штата Квинсленд. Он охотится преимущественно на других пауков, обладает острым зрением и способен выбирать обходные пути к добыче. Днем эти животные изучают окружающую среду, а ночью устраиваются на небольших участках паутины. Во время отдыха их тело постепенно обвисает, а ногощупальца — короткие придатки около рта — прижимаются друг к другу.
Исследователи пока не измеряли активность нервной системы пауков во время сна, поэтому говорить о сновидениях рано. Тем не менее опубликованные в PNAS результаты показывают, что сложная организация сна может встречаться и у животных с устройством мозга, сильно отличающимся от человеческого.
