Dokonca aj medúza spí

Prvý dôkaz spánku u zvieraťa bez mozgu

Dáždnik želé Cassiopeia môže spať - ako prvé známe zviera bez mozgu. © Caltech
čítať nahlas

Schopnosť spať je prekvapivo stará: Dokonca aj medúzy vykazujú typické vlastnosti spánku v noci - aj keď patria medzi najprimitívnejšie zvieratá a nemajú mozog. Jeden experiment však dokazuje, že slnečníky medúzy sú v noci menej aktívne, reagujú na vonkajšie podnety v pokoji iba s malým oneskorením a počas spánku ich s nimi doháňajú počas dňa. Ako uviedli vedci v časopise „Current Biology“, majú cnidariáni všetky tri charakteristiky skutočného spánku.

Spánok je pre nás životne dôležitý: táto doba odpočinku regeneruje naše telo a dáva nášmu mozgu čas na vypláchnutie odpadu a rekalibráciu nervových spojení. Ak nám chýba spánok, učíme sa menej dobre, staneme sa podráždení a náchylnejší k metabolickým chorobám a obezite.

Spíte bez mozgu?

Ako je to však s ostatnými zvieratami? O stavovcoch a ovocných muškách je známe, že spia. Zostáva však otvorená, najmä v jednoduchších formách života bez zložitého mozgu. Aby sa to objasnilo, Ravi Nath z kalifornského technologického inštitútu a jeho kolegovia sa teraz po prvýkrát zaoberali extrémne primitívnou a fylogeneticky starou skupinou zvierat: cnidária (Cnidaria).

Vedci použili ako testovacie objekty medúzy rodu Cassiopeia. Rovnako ako všetci cnidariáni, aj tieto medúzy nemajú krv, mozog ani srdce. Namiesto voľného plávania v mori radšej sedia chrbtom na morskom dne a pumpujú vodu bohatú na živiny do hrdla.

Veľkou otázkou bolo: Ukazujú tieto dáždniky medúzy tri základné vlastnosti spánku? Spací tvor je zvyčajne menej aktívny, reaguje na vonkajšie podnety pomalšie a slabšie a vyvíja sa zvýšená potreba spánku, ak ho zastaví na dlhšiu dobu. zobraziť

Keď spiace Cassiopeia strácajú pôdu, unášajú sa vo vode a potom plávajú späť na dno. Caltech

D sende medúzy v akváriu

Keď vedci sledovali svoje medúzy cez obrazovku nepretržite cez video, bolo jasné, že v noci pumpa medúzy oveľa pomalšie ako v deň iba 39 namiesto 58 pulzov za minútu. Podľa toho zrejme robia odpočinkovú fázu so zníženou aktivitou prostredníctvom prvého kritéria spánku.

Cassiopeia má tiež typickú funkciu spánku: Ak počas takejto prestávky ťaháte podlahu pod svoje telo, reaguje oneskorene: medúza sa niekoľko sekúnd nehýbe. Voda, skôr ako sa „prebudí“ a aktívne sa vráti na zem, ako to vedci uvádzajú.

Posledným testom bola deprivácia spánku: Počas noci vedci opakovane obťažovali medúzy dáždnikové pomocou Wassersto, čím im bránili v udržiavaní pokojovej fázy. Nasledujúci deň zvieratá reagovali podobne ako po noci bez spánku: boli menej aktívne a počas dňa pokračovali v perióde odpočinku a pomalších pulzoch. „Až keď si vyspali, normalizuje sa to znova, “ uvádza Nath.

Cnidariáni sú blízko koreňa mnohobunkových zvierat, takže spánok musí byť veľmi originálnou črtou. Ekaterina P / thinkstock

Spite so skorými mnohými bunkami

Pre vedcov je jasné: Cassiopeia spí a dokazuje, že dokonca aj cididriáni už vedia o skutočnom spánku. „Toto je prvý príklad spánku u zvierat bez mozgu, “ hovorí Nathov kolega Paul Sternberg. To však znamená, že spánok je fylogeneticky veľmi starý a narodil sa pred centrálnym nervovým systémom. Už v Uranf ngene mohlo byť viacbunkové zviera toto obdobie odpočinku.

„Táto realizácia vyvoláva mnoho ďalších otázok: Potrebujete neuróny na spánok? Môže spať iba Mehrzeller? “, Hovorí Sternberg. Aby to zistil, má v pláne otestovať ešte jednoduchšie organizmy z hľadiska pokoja, vrátane rojov alebo jednobunkových organizmov. (Current Biology, 2017; doi: 0.1016 / j.cub.2017.08.014)

(Howard Hughes Medical Institute / Kalifornský technologický inštitút, 22. septembra 2017 - NPO)