Международная группа специалистов под руководством Института биологической кибернетики Макса Планка впервые зафиксировала у позвоночных, далеких от млекопитающих, наличие глубинных фаз покоя, которые ранее считались уникальной привилегией высших животных.
Наблюдая за личинками данио-рерио, ученые выделили четыре четких состояния сна. Три из них сопровождаются специфическими движениями глазных яблок и лишь одно — нет. Сенсацией для научного мира стала фаза, обозначенная как QEM-1: она регистрировалась исключительно в светлое время суток и сопровождалась мощным падением активности нейронов, что указывает на глубокое погружение в сон, а не на пассивный отдых.
Эксперимент проводился с помощью инновационного микроскопа, который следил за движениями тела, глаз и мозга рыб в круглосуточном режиме. Благодаря природной прозрачности мозга данио-рерио исследователи получили возможность наблюдать за работой практически каждого нейрона в реальном времени без хирургического вмешательства.
Выяснилось, что разные фазы сна у рыб подчинены собственным циркадным ритмам: ночью доминирует отдых без движения глаз, тогда как состояния с быстрыми подергиваниями распределены в утренние и ночные часы. Это открытие ставит под большое сомнение устоявшуюся гипотезу о том, что столь сложная архитектура сна могла развиться только у млекопитающих и птиц.
Самым удивительным результатом работы, опубликованной в журнале Nature Communications, стало обнаружение фазы QEM-1, которую специалисты прямо сравнивают с послеобеденной дремотой человека. В этом состоянии рыбы демонстрируют максимальный порог пробуждения, а их мозг переходит в режим глубокого торможения.
По словам авторов исследования, их находка ломает представления об эволюции сна и дает мощный инструмент для изучения его базовых функций. Сейчас перед биологами стоит новая задача: понять, зачем организмам нужны разные стадии сна и как именно движения глаз в этих фазах связаны с обработкой информации и восстановлением нервной системы.
Ранее ученые выяснили, что древние головоногие размером до 19 метров охотились на морских рептилий. Йети является гибридом человека и неизвестной науке особи, но ближе к приматам.