Небольшой австралийский паук-скакун во время ночного отдыха демонстрирует движения глаз, конечностей и ротовых органов, удивительно похожие на фазу быстрого сна у позвоночных. Ученые Университета Бонна зафиксировали у этих членистоногих отчетливые стадии покоя и феномен компенсации дефицита сна.
Паук Portia fimbriata демонстрирует фазу быстрого сна в Бонне
Специалисты по поведению животных Надя Гайгер и Даниэла К. Исследователи отмечают, что этот вид, обитающий на севере Австралии, вырастает в длину до 10 миллиметров и является идеальным объектом для подобных наблюдений.
Они специализируются на охоте на других пауков, мастерски имитируя колебания паутины жертвы.
Анализ записей показал, что пауки спят в характерной позе, подвешиваясь вверх тормашками в небольшой паутине. Исследователи выделили две четкие фазы ночного отдыха: спокойную стадию, во время которой пауки медленно опускаются вниз, и активную стадию, напоминающую фазу быстрого движения глаз у человека и позвоночных.
Пауки имеют четкие стадии сна, и архитектура их сна отражает ключевые особенности сна позвоночных гораздо ближе, чем кто-либо ожидал
Надя Гайгер, соавтор исследования, Университет Бонна
В ходе ночного отдыха у этих пауков наблюдаются движения самых разных частей тела, включая ретинальные трубки, ротовые органы, лапки, брюшко и паутинные бородавки.
Ученые будят пауков громким звуком для проверки реакции
Они будили пауков громким звуком, когда те находились в неподвижном состоянии более 15 минут в период спокойной стадии, а также в моменты проявления признаков сна, похожего на REM-фазу.
При предъявлении звуковых стимулов выяснилось, что пауки реагируют значительно медленнее. Или вовсе не отвечают на раздражители, если их потревожить в состоянии покоя или во время фазы, похожей на быстрый сон.
В особенности это торможение реакций проявлялось во время фазы подергивания конечностей и трубок сетчатки.
На следующие сутки, когда паукам разрешили отдохнуть, они продемонстрировали яркий феномен компенсации.
Ученые зафиксировали у подопытных животных почти на 80 процентов больше проявлений поведения, характерного для фазы быстрого сна, по сравнению с обычным режимом. При этом увеличилось именно количество таких эпизодов, а не их средняя длительность.
Авторы исследования называют этот эффект REM rebound — компенсацией дефицита активной фазы сна, что подтверждает ее важнейшую биологическую функцию для организма беспозвоночных.
Эволюционный прорыв открывает новые вопросы науки
С пауками вы говорите о животных, которые отделились 500 миллионов лет назад от всех остальных позвоночных
Томас Уайт, энтомолог, Университет Сиднея
Ранее та же исследовательская группа фиксировала схожие признаки у вида Evarcha arcuata, однако тогда специалисты еще не могли до конца доказать факт наличия самого сна.
На этот раз комплексный подход объединил круглосуточную видеофиксацию, тестирование скорости отклика и эксперименты по депривации. Тем не менее, открытие закладывает основу для дальнейшего полевого изучения.
Исследователи планируют оценить влияние антропогенных факторов и искусственного освещения на суточные ритмы животных в природных условиях северного Квинсленда и Западной Австралии.
Продолжение темы
