Sen zwierząt

Jak śpią zwierzęta?

Zastanawiałeś się kiedyś jak sypiają ryby? Jak to możliwe, że ssaki pływające nie toną w czasie drzemki? O tym, na ile nasz sen jest podobny do snu zwierząt przekonamy się dzięki poniższemu artykułowi. Postaramy się opisać pewne zjawiska a także wytłumaczyć sens ich istnienia.

Czym jest sen?

Z fizjologicznego punktu widzenia sen to odwracalny stan nieświadomości, w którym dochodzi do zmian fal mózgowych, utraty napięcia mięśniowego (nie u wszystkich zwierząt) oraz regularnych okresów ruchu gałkami ocznymi (faza REM). Pod względem behawioralnym sen to brak reakcji na bodźce zewnętrzne, w który zwierzę zapada w określonym miejscu i pozycji. Definicję fizjologiczną stosuje się z reguły w stosunku do snu ptaków oraz ssaków, u istot o prostszej budowie mózgu dominuje definicja behawioralna.

Jak sypiają zwierzęta…

Jak śpią gady?

Na podstawie obrazów EEG zauważono, że sen gadzi różni się od snu innych zwierząt. Gad pozbawiony snu przez dłuższy czas śpi dłużej i potrzebuje silniejszych bodźców do wybudzenia się. Może to świadczyć o występowaniu tzw. snu wyrównawczego, czyli nie dłuższego, ale głębszego od zwykłego snu. Ma to na celu zrekompensowanie czasu, w którym gad był pozbawiony zasłużonej drzemki.

Jak śpią ssaki lądowe?

Niektóre nietoperze poświęcają na sen 18-20 godzin na dobę, ale żyrafy lub słonie potrzebują dziennie zaledwie 3-4 godzin drzemki. Znaczne różnice w długości snu widoczne są również między blisko spokrewnionymi gatunkami oraz między zwierzętami badanymi w laboratoriach i środowisku naturalnym.

Ile śpią leniwce?

Dobrym przykładem są tutaj leniwce: w 1983 r. naukowcy wykazali, że śpią one ok. 16 godzin dziennie, jednak w roku 2008, dzięki miniaturowym czujnikom umieszczanym na ciałach dzikich osobników ustalono, że leniwce poświęcają na sen mniej niż 10 godzin.

Mięsożercy, roślinożercy i wszystkożercy

Na długość snu wpływają z pewnością nawyki żywieniowe; najwięcej odpoczynku potrzebują drapieżniki, najmniej roślinożercy (wszystkożercy śpią nieco krócej od mięsożerców, ale dłużej od roślinożerców). U zwierząt roślinożernych długość drzemki uzależniona jest od masy ciała; duże ssaki śpią krócej od mniejszych przedstawicieli gromady.

W obrębie gromady ssaków występują tzw. fazy snu:

• REM/sen paradoksalny (Rapid Eye Movement – faza szybkich ruchów gałek ocznych)
• NREM/SEM/sen wolnofalowy (Non-rapid Eye Movement – faza powolnych ruchów gałek ocznych).

Na długość każdej fazy wpływa wielkość zwierzęcia; duże i średnie gatunki mają dłuższe cykle snu. Potrzebna ilość snu ma związek także z podstawową przemianą materii oraz masą mózgu. Ponadto ssaki, które rodzą się ukształtowane fizycznie (np. konie, żyrafy) mają krótszą fazę REM niż zwierzęta słabo rozwinięte w momencie narodzin (psy, koty). Wydaje się również, że faza REM trwa dłużej u nowo narodzonych ssaków, niż u osobników dorosłych.

Jak śpią ssaki morskie?

Jak śpią wieloryby?

Płetwonogie oraz wieloryby uskuteczniają tzw. jednopółkulowy sen wolnofalowy (ang. USWS – Unihemispheric slow-wave sleep). Oznacza to, że zwierzę śpi tylko jedną półkulą mózgową, podczas gdy druga czuwa. Z jednej strony zatem ssak śpi nieruchomo, z drugiej nie tonie i może swobodnie oddychać.

Jak śpią uchatki?

U uchatek sypiających w wodzie nie występuje praktycznie faza REM, jednak przenosząc się na ląd faza ta powraca (prawdopodobnie ze względu na sen dwupółkulowy). Fazy REM nie występują u uchatek śpiących pod wodą, wybudzających się regularnie i kierujących ku powierzchni w celu zaczerpnięcia powietrza. Osobniki śpiące na powierzchni wody dysponują jednak snem paradoksalnym.

Jak śpią walenie?

REM wykryto również u grindwali – waleni z rodziny delfinowatych. Uważa się jednak, że walenie jako ogół nie dysponują fazą REM i nie wiąże się to z żadnymi problemami zdrowotnymi.

Dlaczego zatem ssaki wodne nie mogą zapaść w sen paradoksalny? Prawdopodobnie dlatego, że dochodzi wtedy do zwiotczenia mięśni szkieletowych. W tym stanie niebywale trudno byłoby zachować regularność oddychania.

Długość snu w ciągu doby u wybranych ssaków żyjących w niewoli*:

• Konie – 2,9 godzin
• Osły – 3,1 godziny
• Słonie afrykańskie – 3,3 godziny
• Owce – 3,8 godziny
• Słonie indyjskie – 3,9 godziny
• Krowy – 4 godziny
• Żyrafy – 4,5 godziny
• Ludzie – 8 godzin
• Króliki – 8,4 godziny
• Świnki morskie – 9,4 godziny
• Szympansy – 9,7 godzin
• Lisy rude – 9,8 godziny
• Psy – 10,1 godziny
• Kaczki – 10,8 godziny
• Jaguar – 10,8 godziny
• Gepard – 12,1 godziny
• Mysz domowa – 12,5 godziny
• Koty – 12,5 godziny
• Szczury – 12,6 godziny
• Lwy – 13,5 godziny
• Dziobaki – 14 godzin
• Chomiki syryjskie – 14,3 godziny
• Wiewiórki – 15 godzin
• Tygrysy – 15,8 godziny
• Pytony – 18 godzin
• Opos – 18 godzin
• Pancernik olbrzymi – ponad 18,1 godziny
• Nietoperz nocek myszouchy – 19,9 godzin

*Oczywiście ludzi niewola nie dotyczy 🙂

Jak śpią ptaki?

Ptasi sen jest bardzo zbliżony do snu ssaków. W obu gromadach spotyka się bowiem fazę REM i NREM. Może mieć to zatem związek ze stałocieplnością organizmu. Okazuje się jednak, że sen wolnofalowy (SWS – Slow-Wave Sleep, trzeci etap fazy NREM) jest znacznie głębszy i intensywniejszy u ptaków, niż u ssaków.

Długość snu jest uzależniona od gatunku i takich czynników jak środowisko. Wydaje się, że osobniki bardziej narażone na ataki drapieżników sypiają krócej od gatunków zamieszkujących bezpieczniejsze tereny.

Sen dwu i jednopółkulowy

Podobnie jak u ssaków istnieje również podział na gatunki sypiające dwupółkulowo i jednopółkulowo (ang. Unihemispheric slow-wave sleep, USWS).

Jedno oko otwarte…

W tej drugiej formie snu ptak zamyka oko przeciwstawne do półkuli. Jeżeli zatem uśpiona jest półkula prawa, zamyka się oko lewe i na odwrót.

USWS występuje częściej u kaczek będących na obrzeżach stada (czyli blisko brzegu). Dzięki temu prawdopodobnie łatwiej im wyczuć drapieżnika i ostrzec resztę grupy. Otwarte oko szybko bowiem reaguje na zmiany w otoczeniu.

Czy ptaki potrafią spać podczas lotu?

U ptaków wędrownych sytuacja jest nieco mniej oczywista. Największy spór w środowisku naukowym wynika z wątpliwości czy podróżujące gatunki potrafią spać w locie. Teoretycznie niektóre fazy i rodzaje snu mogą mieć miejsce podczas lotu, ale ograniczenia techniczne uniemożliwiają rejestrację aktywności fal mózgowych u ptaków w czasie powietrznych podróży.

Jak śpią ryby?

Sen ryb nie został dokładnie zbadany. Podejrzewa się jedynie, że niektóre gatunki ławicowe lub stale pływające (ze względu na stałą potrzebę wentylacji skrzeli) nie śpią w ogóle. Podobne podejrzenia kierowane są w stronę niewidomych gatunków jaskiniowych. Wiele przedstawicieli gromady (np. lin, danio pręgowany, tilapia) śpiąc, unosi się nieruchomo w wodzie. Śpiący bodian czerwony może unieść się nawet do samej powierzchni.

Obserwacje ok. 200 gatunków ryb akwariowych w europejskich akwariach publicznych z lat sześćdziesiątych XX wieku wykazały, że znakomita większość gatunków zapada w sen. Osobniki śpiące za dnia łatwiej się jednak wybudzają. W okresach migracji, tarła czy opieki rodzicielskiej ta potrzeba fizjologiczna czasem zanika.

Sen bezkręgowców

Nawet tak prymitywne stworzenie jak nicień zapada w stan przypominający uśpienie. Zauważono, że charakterystyczne zastygnięcie, mające cechy prymitywnego snu, poprzedza każdą wylinkę.

Badając muszki owocowe, wykazano, że także one sypiają, a niedostatek snu skutkuje niepełnosprawnością poznawczą (przetwarzanie informacji).

Jak jednak zbadano funkcje poznawcze tych małych, ruchliwych owadów? Muchom dano wybór: mogły przelecieć przez tunel prowadzący do źródła światła lub przez ciemny tunel. Muchy „wyspane” leciały do pierwszego obiektu, chyba że w ciemnym tunelu znajdowała się kotka cukru a w jasnym coś odstraszającego. Osobniki pozbawione snu potrzebowały więcej czasu aby przetworzyć informacje ze środowiska, ale również szybciej zapominały o zarejestrowanych wiadomościach.

Rezultatem badań snu bezkręgowców jest wniosek głoszący, że ten stan organizmu jest niezbędny do zachodzenia ważnych zamian z układzie nerwowym.

Sen zimowy i letni

Rozszerzenie niniejszego artykułu znajdziecie w artykule: Sen zimowy i letni, w którym wyjaśniamy czym są hibernacja, torpor, estywacja oraz wiele innych zagadnień.

Sen zwierząt – ciekawostki

• Na podstawie badań EEG ustalono, że stekowce mogą przeżywać fazę REM.
• Zwierzęta w czasie hibernacji nie są w stanie snu, lecz letargu. Hibernacja znacznie zmniejsza zapotrzebowanie na sen, ale go nie niweluje. Czasem zwierzę wychodzi ze stanu hibernacji kilka razy w ciągu zimy, aby zapaść w zwykły sen.
• Fakt istnienia jednopółkulowego snu wolnofalowego jest używany jako argument świadczący o konieczności snu. Wydaje się również, że na świecie nie istnieje zwierzę całkowicie pozbawione zdolności zasypiania.
• Część ptaków (np. kaczki) śpi z jednym okiem otwartym, a drugim zamkniętym.

Polecamy

• Sen zimowy i letni, hibernacja
• Dlaczego ludzie i zwierzęta śpią?
• Opracowania