Спят ли медузы, у медузы нет мозга

Спят ли медузы?

У них нет мозга или даже нечто большего чем элементарная нервная система, но медузы, по-видимому, время от времени спят.

Новые исследования показывают, что медузы входят в состояние сна. Если исследование, опубликованное сегодня (21 сентября) в журнале Current Biology, подтвердится будущими исследованиями, медузы будут первыми в мире животными, у которых нет центральной нервной системы, но при этом спят. Это открытие могло бы укрепить теорию о том, что сон-это системное свойство нейронов — другими словами, сон может быть то, что нервные клетки соединены в сеть вообще, даже без сложной организации.

Настоящая новизна того, что мы показали, заключается в том, что это животное, которое находится почти так же далеко, как эволюционно, от людей и высших животных, как вы можете пойти, также похоже на это консервативное поведенческое состояние сна

сказал соавтор исследования Клэр Бедбрук, докторант по биоинженерии в Калифорнийском технологическом институте.

Значение сна

Сон имеет решающее значение для выживания, но никто точно не знает, что он делает или почему он впервые развился. Исследование, проведенное в 1995 году в журнале Behavioral Brain Research, показало, что после полного избавления от сна, крысы умерли в течение трех недель. Было обнаружено, что у животных, столь же простых, как у червя Caenorhabditis elegans, который имеет только 302 нейрона и чрезвычайно простую центральную нервную систему, проявляются образцы активности и отдыха, которые выглядят ужасно похожими на сон.

Рави Нат, аспирант Caltech и соавтор нового исследования изучает это состояние сна. Он и его советник лаборатории, Пол Штернберг, задавались вопросом, могут ли они найти доказательства сна у еще более простых животных.

Другой аспирант Caltech Майкл Абрамс, как оказалось, выращивал медуз в лаборатории биолога Лиа Гоэнторо в то же время для совершенно несвязанного проекта. Он заметил, что один род, Кассиопея или перевернутая медуза, как представляется, стали менее активными ночью. Кассиопея проводит большую часть своего времени, сидя вверх ногами на дне океана, пульсируя колоколом примерно раз в секунду. Это сидячее поведение заставляет перевернутую медузу быть легкой добычей.

Спящая медуза
Спящая медуза

Спящая медуза

Чтобы показать, что медузы спали, нужно будет доказать, что их поведение соответствует стандартным критериям сна: уменьшенная активность, которая быстро обратима, в отличие от комы или бессознательного; снижение чувствительности к стимулам по сравнению с состоянием бодрствования; и гомеостатическая регуляция, то есть есть какой-то врожденный «драйв» для сна и что животное нуждается во сне, чтобы функционировать.

Медуза Кассиопея
Медуза Кассиопея, известная как перевернутая медуза для своего предпочтительного положения, кажется, спит по ночам.

Чтобы измерить активность, исследователи подсчитали скорость пульсации колокола у 23 медуз в течение шести дней и ночей. Они обнаружили, что скорость снизилась на 32 процента ночью, составив примерно 1 155 импульсов за 20 минут в течение дня, и до 781 импульсов за 20 минут ночью. Когда исследователи положили немного полуночной закуски в толщу воды, медузы начали пульсировать по дневным нормам, указывая, что этот спокойный период был легко обратимым.

 

Эволюция сна

Один горящий вопрос заключается в том, является ли подобное поведение у медуз одинаковым поведением, которое в конечном итоге привело к сложному сну высших животных. Исследователи знают, что те же самые гены и молекулы, которые контролируют сон у червей и мух, также регулируют сон у рыбок данио и людей, сказал Нат. Исследователи не смогли найти эти гены и молекулы в этом исследовании, но они дозировали воду медузы мелатонином и антигистаминпириламином, два снотворных вещества для людей. Медузы тоже стали менее активными в присутствии этих веществ, предполагая, что состояние сна у самых старых известных животных и людей может иметь одинаковые биологические корни.

«Если это то, что сохраняется в том, что мы наблюдаем у других беспозвоночных, позвоночных или людей, то в чем заключается общий знаменатель?» — сказал Бедбрук. «Что общего у всех, что может быть причиной того, что эти животные проходят через это состояние сна?»

Следующим шагом, по словам Ната, может быть использование электродов для отслеживания активности нейронов медузы во время сна.

«Мы с удовольствием посмотрим, есть ли другие виды медуз, которые тоже спят», — добавил Бедбрук. «Мы также хотели бы увидеть, спят ли губки». Губки вообще не имеют нервной системы, хотя у них есть некоторые из рудиментарных генов и белков, обнаруженных в нервных системах других животных.

 

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Напишите имя здесь