Навукоўцы ўпершыню даказалі тое, пра што даўно здагадваліся – птушкі могуць спаць у палёце!

Некаторыя птушкі, між іншым свіргулі, кулікі, многія акіянічныя віды і нават некаторыя вераб’іныя вядомыя тым, што што могуць здзяйсняць безпасадачныя пералёты на працягу многіх сутак, аднак ці спяць яны пад час такіх пералётаў, і калі спяць, то як? Дагэтуль звычайна лічылася, што такія віды адаптаваліся да падобных сытуацый і спяць з адным заплюшчаным вокам і адным адпачываючым паўшар’ем галаўнога мозгу, тады як другое вока і паўшар’е адказвае за кантроль кірунку і вышыні палёту. Аднак да працы, апублікаванай ў часопісе Nature Communications вялікай камандай навукоўцаў з Германіі, ЗША, Італіі, Швайцарыі і Паўднёвай Афрыкі, ніхто яшчэ не даказаў сну птушак у палёце.

Паводле атрыманых на іншых групах жывёл дадзеных аб уздзеянні на арганізм працяглай немагчымасці сна, для птушак, якія ляцяць на вялікія дыстанцыі над акіянамі ці ў іншых умовах і доўга не могуць адпачываць на сушы, было лагічна прыняць гіпотэзу аб іх сне ў палёце. Аднак дагэтуль электроэнцефалограмы (EEG), якія маглі б даказаць сон у палёце, да гэтай працы на фрэгатах, не рабіліся. Нейрафізіялогія сну і палёту прадугледжвае тэарэтычную магчымасць некаторых тыпаў (фазаў) сну нават у палёце. Як і ў млекакормячых, у птушак існуюць две асноўныя фазы сну: павольна-хвалявы сон (slow-wave sleep (SWS)) і фаза хуткага руху вачэй (rapid eye-movement (REM)). Тады як сон SWS можа адбывацца як толькі ў адным паўшар’і, так і ў абодвух паўшар’ях адначасова, фаза REM можа адбывацца толькі адначасова ў абодвух паўшар’ях. Пад час фазы SWS, вока, якое кантралюе неадпачываючае паўшар’е, застаецца адкрытым і можа дапамагаць кантраляваць кірунак і іншыя параметры палёту. Абодвапаўшарны SWS-сон таксама магчымы ў палёце ў тых выпадках, калі птушка можа абыйсціся без часовага кантролю параметраў палёту. Аднак неабходная для адпачынку мозгу фаза REM, якая абавязкова суправаджаецца зніжэннем тонуса мышц канечнасцяў, тэарэтычна не можа адбывацца ў палёце. Таму ў 2006 годзе навукоўцы паказалі, што як мінімум некаторыя віды птушак могуць параўнальна працяглы час абыходзіцца зусім без сна пад час доўгіх беспасадачных пералётаў.

Дзякуючы выкарыстанню адмысловых прыстасаванняў для запісу электраэнцэфалаграм адначасова з паказаннямі акселерометраў і GPS-лоджэраў, змешчаных на 14 вялікіх фрэгатах (Fregata minor), якія потым ляталі ў Ціхім акіяне вакол Галапагоскіх астравоў нават да 10 сутак без адпачынку на сушы, навукоўцы змаглі паказаць, што гэтыя птушкі сапраўды могуць спаць у палёце. Прычым можа адпачываць як адно (unihemispherical), так і абодва паўшар’і галаўнога мозгу адначасова (bihemispherically). Аднак у параўнанні са сном на сушы, фрэгаты спалі ў палёце толькі 7,4% часу. Таму атрыманыя на гэтым відзе вынікі прымушаюць задумацца – ці сапраўды мозг птушак можа паўнавартасна адпачываць пад час працяглых палётаў?

Яшчэ Чарльз Дарвін пад час свайго падарожжа ў Галапагоскіх астравоў заўважыў, што фрэгаты ніколі не сядаюць на воду для адпачынку негледзячы на тое, што могуць праводзіць ад тыдня да месяца ў сваіх акіянічных пошуках ежы і вандроўках. Доўгія крылы, слабыя ногі і апярэнне, якое прамакае, робяць немагчымым доўгі кантакт з вадой апроч кароткіх перыядаў лоўлі рыб або галаваногіх малюскаў. Прычым птушкі стараюцца выкарыстоўваць з’яўленне ля паверхні вады вялікіх драпежных рыб або кітападобных, калі іх патэнцыйныя ахвяры часам мусяць выпрыгваць з вады або знаходзяцца неглыбока пад яе паверхняй.

Дзякуючы аналізу атрыманых запісаў актыўнасці мозгу і актыўнасці птушак з дадзенымі аб вышыні палёту навукоўцам атрымалася паказаць, што фрэгаты могуць спаць пад час пералётаў над акіянам з адпачынкам або толькі аднаго паўшар’я, або абодвух адначасова. І хаця ў палёце зафіксаваны абедзве фазы сна, яны праяўляюцца больш асыметрычна ў параўнанні са сном на сушы. Фрэгаты спяць звычайна пад час пад’ёму на ўзыходзячых слупах паветра і трымаюць адно вока расплюшчаным, калі ляцяць у нейкім кірунку каб кантраляваць параметры палёту. Дадаткова атрымалася, што такі сон у палёце параўнальна кароткі, адбываецца праз больш кароткія інтэрвалы часу і неглыбокі. Гэта сведчыць пра неабходнасць амаль пастаяннай увагі фрэгатаў да навакольных умоваў пад час пералётаў, якая не можа быць праяўлена пад час адпачынку адначасова абодвух паўшар’яў.

Вызначэнне як і колькі птушкі могуць спаць у палёце, значна дапаўняе нашы веды пра іх паводзіны ў зусім недаследаваным аспекце, а таксама можа прынесці новыя ідэі наконт прыроды і неабходнасці сну для жывёл увогуле.

Крыніца:

Rattenborg, N. C. et al. (2016) Evidence that birds sleep in mid-flight. Nat. Commun. 7:12468 doi: 10.1038/ncomms12468

Паводле www.nature.com падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі

Здымак вялікага фрэгата з www.parfaitimage.com

На гэтую тэму:

АДКРЫТА САМАЯ ПРАЦЯГЛАЯ МІГРАЦЫЯ СЯРОД ВЕРАБ’ІНЫХ ПТУШАК

АРНІТОЛАГ АТРЫМАЎ 2,5 МІЛЬЁНЫ ЭЎРА ПРЭМІІ ДЛЯ ПРАЦЯГУ ВЫВУЧЭННЯ МІГРАЦЫЙ

ЗА ЭПІЧНЫЯ МІГРАЦЫІ ВЕРАБ’ІНЫХ ПТУШАК АДКАЗВАЕ НЕВЯЛІКІ КЛАСТЭР ГЕНАЎ

Трансакеанічныя пералёты пацверджаны яшчэ для аднаго віду вераб’іных

АДКРЫТА МІГРАЦЫЯ КРУГЛАНОСАГА ПЛЫВУНЧЫКА, Ў ЯКУЮ ЦЯЖКА ПАВЕРЫЦЬ

Новыя рэкорды куліка-каменешаркі

САМЫ ЗНАКАМІТЫ КУЛІК “НАЛЯТАЎ” УЖО 400 ТЫСЯЧ КМ !