Dôležitosť fáz odpočinku Spanie medúz a jedenie slonov ()
O výhodách fáz pokoja a o tom, ako sa niektoré živočíšne druhy bez nich ešte môžu zaobísť
- Od Franka Ufena
- 11.11.2017
- Čas čítania: 7 min.
Cassiopeia andromeda, druh dáždnikových medúz, je archaická a dosť bizarná živá bytosť. Žije v tropických vodách, kde sa väčšinou zdržuje na dne a pomocou krúžkovitých svalov dáždnika pravidelne pumpuje do tela vodu bohatú na živiny. Nemá ani oči, ani uši, ani srdce, v tele jej netečie ani kvapka krvi, je z 98 až 99 percent tvorená vodou a musí sa zaobísť bez mozgu. A napriek tomu majú títo mimoriadne primitívni cnidariáni niečo spoločné s ľuďmi: potrebujú pravidelný spánok. K tomuto záveru nedávno dospel tím biológov pod vedením Lea Goentoro z Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene. Vedci referujú o svojich výsledkoch výskumu v časopise „Current Biology“ (DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.014).
Keď vedci nepretržite pozorovali pomocou videokamier dáždnikové medúzy, objavili charakteristický znak rytmu bdenia a spánku: v noci si zvieratá namiesto 58 stiahli kruhové svaly iba 39-krát za minútu. Navyše v noci nereagovali na vonkajšie podnety tak rýchlo ako cez deň. A keď boli dáždnikové medúzy v noci opakovane vydesené kúdolmi vody, nasledujúce ráno si to uľahčili a opakovane robili prestávky. Zrejme sa snažili dohnať zmeškaný spánok.
"Pokiaľ vieme, náš objav je prvým príkladom stavu podobného spánku v živej bytosti s difúzne sieťovanými nervovými bunkami." To naznačuje, že tento stav existoval pred vývojom centrálneho nervového systému «, píšu Lea Goentoro a jej kolegovia. Či to znamená, že spánok sa vyskytuje prvýkrát u živých tvorov, ktoré majú neuróny, alebo či dokonca rastliny spia, zostáva ešte preskúmať.
Prečo živé veci vôbec spia a prečo to niektorí robia takmer stále, zatiaľ čo iní takmer nikdy, je stále veľkou záhadou.
Leňochy dvojprsté si doprajú luxus spať okolo 20 hodín denne. Dravce ako levy, tigre alebo jaguáre si dovolia viac ako 12 hodín spánku denne. Na druhej strane bylinožravce, ktoré musia byť neustále v strehu pred predátormi, si môžu dovoliť najviac niekoľko hodín spánku.
Existuje množstvo dôkazov, ktoré naznačujú, že spánok musí hrať kľúčovú biologickú úlohu. Záhada toho, na čo bola evolúcia funkcií určená, však dodnes nie je vyriešená.
Podľa ekologickej teórie, ktorej jedným z najvýznamnejších zástancov je americký biológ Jerry Siegel, je spánok primárne určený na to, aby prinútil zvieratá zostať neaktívne v denných dobách, keď majú najhoršiu šancu nájsť si jedlo a keď je riziko pre nich je najväčšie stretnutie s nepriateľmi.
Proti tejto hypotéze však stojí iba skutočnosť, že značný počet živočíšnych druhov si udržiava svoj cyklus bdenia a spánku počas celého roka, aj keď sa ich životné podmienky od sezóny k sezóne významne menia. Nemenej odvážne je tvrdenie, že spánok má za úlohu udržiavať ekologickú rovnováhu. Podľa toho by evolúcia predpísala dlhý spánok pre tých predátorov, ktorí by nadmerným lovom mohli ohroziť populácie svojej koristi. Skutočné spánkové návyky mnohých druhov zvierat - počnúc leňochom dvojprstým - sú v príkrom rozpore s touto hypotézou.
Existuje tiež predpoklad, že spánok by mohol byť mechanizmom na zníženie spotreby energie. Táto práca má čo ponúknuť. Ľudia však z tohto účinku ťažia len ťažko a množstvo kalórií, ktoré sa ušetria pri spánku, je pomerne malé. „Za jednu noc ušetríme iba toľko kalórií, koľko obsahuje plátok hrianky,“ hovorí Jürgen Zulley z Centra spánkovej medicíny na univerzite v Regensburgu. Napriek tomu je pre teplokrvné zvieratá, ktoré musia na zaistenie telesnej teploty nad teplotou okolia použiť dostatok energie, dokonca aj mierne zníženie spotreby zjavne výhodou v boji o prežitie. V skutočnosti veľa takýchto cicavcov, ktorí obývajú chladné klimatické pásma a ktorí sa rýchlo ochladia kvôli nepriaznivému vzťahu medzi povrchom tela a objemom tela, spí nezvyčajne dlho.
Túto teóriu je však ťažké vysvetliť, prečo chladnokrvné plazy a obojživelníky a prečo aj bezstavovce ako kraby, včely alebo ovocné mušky spia tak či onak. Inak platí toto: Zvieratá primárne neznižujú svoju spotrebu energie konvenčným spánkom, ale skôr zimným spánkom, zimným spánkom, rigidným zimným alebo letným spánkom.
To, že spánok by mal telu umožniť regeneráciu, je presvedčivá hypotéza, ktorá môže byť založená na mnohých zisteniach. Je zrejmé, že rast buniek sa počas spánku zrýchľuje, fungujú rôzne opravné mechanizmy, odbúravajú sa metabolické produkty, ktoré sa nahromadili počas dňa, a imunitný systém využíva nočné hodiny na posilnenie svojej obrany. Ale doposiaľ nebolo jednoznačne dokázané, že ľudia, ktorí neustále vykonávajú ťažkú fyzickú prácu, potrebujú veľa spánku.
Mladé zebrie pinky sa učia spievať rozsiahlym zapojením sa do speváckych schopností staršej modelky. Najprv ho celé týždne pozorne počúvajú a pamätajú si spevavé vzorce. Až potom sa vyskúšajú ako speváci a trúbia svoje spevy, kým takmer úplne nesúhlasia so šablónami. Ako nedávno zistili psychológ Sylvan Shank a biológ David Margoliash, mladé zebričky pestré dosahujú najväčší pokrok v učení spievať, keď spia. Rovnaké skupiny neurónov, ktoré sa aktivujú, keď mláďatá cvičia spev cez deň, pracujú aj v noci na plné obrátky. "Veríme, že vtáky snívajú o speve." Zjavne môžete ušetriť, ktoré nervové bunky sú aktívne, keď spievate cez deň, a potom večer cvičiť, “vysvetľuje Daniel Margoliash.
Zdá sa, že ľudia sa dôležité veci učia aj vo sne. Podľa poznatkov spánkového lekára Jana Borna je mozog vždy zaneprázdnený, keď je vedomie vypnuté, prenáša informácie z krátkodobej pamäte do dlhodobej pamäte, zosieťuje ich, klasifikuje a hodnotí; takisto podporuje získavanie a zdokonaľovanie zručností opakovaným pretáčaním akčných programov, na ktorých sú založené. Niektoré objavy tiež naznačujú, že sa v mozgu vykonávajú údržbové práce počas spánkových fáz, je vyčistený a sú odstránené zbytočné synaptické spojenia. „Každý deň,“ vysvetľuje neurovedec Giulio Tononi, „sa dozvedáme viac, ako si myslíme. Množstvo zážitkov zanecháva stopy zmenou, väčšinou posilňovaním, synapsií. Je úžasné, že v mozgu môžete mať toľko synaptických stôp, ale majú svoju cenu: Synapsy potrebujú bielkoviny a tuky, priestor a energiu. “
Skutočnosť, že vedomie je v spánku vypnuté a mozog ťažko obťažujú vonkajšie zmyslové stimuly, pravdepodobne umožňuje určitý druh offline spracovania uložených informácií. Podľa výskumníka snov Jonathana Winsona môže ľudský mozog preto prísť s výpočtovým výkonom, ktorý by nebol schopný dosiahnuť v bdelom čase, pretože by na to potreboval obrovské množstvo zdrojov.
Záver: Spánok je stále veľa záhad. Z toho, čo teraz vieme, však možno vyvodiť aspoň jeden záver: spánok neslúži jednej funkcii, má niekoľko úloh - a čím je živá bytosť rozvinutejšia, tým viac ich je.
Tento článok je dôležitý! Zachráňte túto žurnalistiku!
Špeciálna doba si vyžaduje špeciálne opatrenia: Z dôvodu krízy v dôsledku koróny a z toho vyplývajúceho do značnej miery ochromeného verejného života sme sa rozhodli sprístupniť na obmedzenú dobu celý obsah našej webovej stránky všetkým bezplatne. Napriek tomu potrebujeme finančné zdroje, aby sme vám mohli naďalej poskytovať správy.
Pomôžte nám umožniť našu žurnalistiku aj v budúcnosti! Podporujte teraz iba niekoľkými kliknutiami!