• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.11.2024, 13:30
Игорь Байдов
2,8 тыс

Некоторые пещерные рыбы, вероятно, могут жить без сна

❋ 4.1

Несколько популяций мексиканских тетр, которые населяют пещерные водоемы, независимо друг от друга эволюционировали таким образом, что им не нужен сон. В животном мире это явление настоящая редкость. Ихтиологи из США, сделавшие открытия, пока не могут объяснить причин феномена, но у них есть гипотезы.

мексиканская тетра
Мексиканская тетра, обитающая в пещерах. Большинство представителей Astyanax mexicanus живут в реках за пределами пещер, они имеют нормальное зрение, серую или бело-розовую окраску. В пещерах же обитает 34 популяции, которые частично или полностью утратили зрение и окраску / © VPC Animals Photo, Alamy

Сон — древний механизм животного мира, возникший на ранней стадии эволюции. Он важен для здоровья не только людей, но и других животных. Сон позволяет восстановить силы перед новым днем и закрепить в памяти прожитый опыт. Время, необходимое для полноценного отдыха организма, у каждого биологического вида свое. Некоторые виды могут спать по полгода (медведи уходят в спячку на шесть месяцев), другие — всего пару часов в день (морские слоны спят два часа в сутки). 

В природе встречаются животные, которые могут бодрствовать месяцами: например, в длительные периоды кормежки или брачные сезоны. Однако среди представителей фауны есть и те, кому сон вообще не нужен, они обходятся без него практически всю свою жизнь. 

Например, так поступает один из видов пещерных рыб, обитающих в пещерных водоемах Мексики и США. Речь идет о нескольких популяций мексиканской тетры (Astyanax mexicanus). При этом рыбы, несмотря на отсутствие сна, выглядят здоровыми, а продолжительность их жизни не уменьшается. Открытие сделала команда американских и мексиканских ихтиологов, о чем рассказала в своей статье, опубликованной на сайте электронного архива научных статей и препринтов по биологии bioRxiv.org.

То, что мексиканские тетры могут обходиться без сна, ученые предполагали еще несколько десятилетий назад. К таким выводам исследователи пришли, изучая Astyanax mexicanus в лабораторных условиях. В новой работе команда ученых под руководством Алекса Кина (Alex Keene) из Техасского университета A&M впервые доказала, что эти рыбы не спят и в дикой среде. 

Большинство представителей Astyanax mexicanus живут в реках за пределами пещер, они имеют нормальное зрение, серую или бело-розовую окраску. В пещерах же обитают 34 популяции, которые частично или полностью утратили зрение и окраску.

Кин и его коллеги изучали рыб из четырех популяций Astyanax mexicanus, обитающих в реках у поверхности воды, шести популяций, населяющих пещерные водоемы, и пяти популяций так называемой гибридной формы (сохранили некоторую пигментацию и частично зрение). 

Специалисты провели визуальные наблюдения и выяснили, что рыбы, обитающие у поверхности воды, спят от трех до шести часов в сутки, исходя из уровня своей активности, в то время как пещерные и рыбы гибридной формы вообще не спят.

Astyanax mexicanus
Филогенетическое дерево, основанное на молекулярно-филогенетическом анализе популяций пещерных рыб Astyanax mexicanus / © Alex Keene

По словам Кина, следующий шаг его команды — регистрация мозговой активности и изучение физиологических различий между рыбами, обитающими у поверхности воды и в пещерах. В будущих исследованиях может скрыться тот факт, что представители пещерных популяций Astyanax mexicanus на самом деле умеют спать, только у них развит однополушарный сон — медленноволновый сон, который развивается лишь в одном полушарии мозга (как у китов, дельфинов и некоторых видов птиц). Во время этого типа сна другое полушарие мозга находится в состоянии бодрствования. 

В таком случае пещерные мексиканские тетры могут плавать во время сна, но неясно, зачем им нужно такое поведение, если их собратья — рыбы, живущие у поверхности воды — этого не делают.

У команды Кина есть несколько объяснений. Во-первых, у пещерных рыб эта особенность появилась из-за того, что им приходится тратить больше времени на поиски пищи. Во-вторых, у них развился настолько чувствительный слух, что даже малейший шум не дает им уснуть. У пещерных популяций Astyanax mexicanus есть боковые линии — чувствительный орган, воспринимающий движение и вибрации окружающей воды. Ранее Кин и его коллеги выяснили, что эти боковые линии чрезвычайно чувствительны, по-видимому, они могут быть связаны с подавлением сна.

Если же окажется, что некоторые популяции Astyanax mexicanus действительно всегда бодрствуют, это будет убедительным доказательством того, что своего рода «бессонница» — важный и необходимый элемент адаптации к пещерной жизни. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 апреля, 13:25
Андрей Серегин

Представления о политическом устройстве древних майя долгое время сводились к образу всемогущего обожествленного царя. Однако новые находки археологов в джунглях Гватемалы показали, что на смену абсолютной монархии там пришла куда более открытая форма власти — с советами, открытыми заседаниями и коллективной ответственностью.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

10 апреля, 13:15
Максим Абдулаев

Палеонтологи из ЮАР и Франции впервые обнаружили невылупившийся эмбрион древнего синапсида — эволюционного предшественника млекопитающих. Находка, сделанная в породах раннего триасового периода, завершает 180-летние поиски яйцекладущих предков человека. Исследование доказывает, что древние животные откладывали мягкие кожистые яйца, скорлупа которых не сохраняется в окаменелостях. Это открытие помогает понять, как в ходе эволюции у млекопитающих появилось молоко.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно