Родственники толстохвостых лемуров не смогли спать без отрыва от спячки

Биологи из университетов Гамбурга и Дьюка, а также Центра лемуров Дьюка обнаружили, что некоторые близкие родственники толстохвостых лемуров — первых из обнаруженных приматов, способных к спячке, — не могут спать в состоянии спячки. Таким образом, для приматов характерен тот же, что и для неприматов, вид спячки, связанный с тем, что неблагоприятные условия животные пережидают в холоде. При этом лемурам приходится периодически «пробуждаться» от спячки, переходя в состояние сна. Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science, кратко о нем сообщает Science News.

Вопреки представлениям о том, что спячка, или гибернация, похожа на глубокий сон, два эти состояния отличаются друг от друга и большинство животных не могут одновременно спать и находиться в спячке. Гибернация сопровождается значительным снижением температуры тела и других жизненных показателей. В свою очередь, состояние сна проявляется еще и в определенной активности мозга, которую можно зафиксировать с помощью электроэнцефалограммы. 

У большинства впадающих в гибернацию животных (особенно живущих в холодном климате) примерно раз в одну-две недели наблюдаются периоды «пробуждения» до состояния сна, связанные с вынужденным повышением температуры тела. Некоторые исследования показывают, что долгое отсутствие таких «пробуждений» проявляется как депривация сна. Например, это продемонстрировали на сусликах. Иными словами, низкая температура тела, вероятно, не позволяет животным спать, находясь в гибернации.

Большая часть подобных исследований проводилась не на приматах, однако в 2004 году биологи обнаружили, что и у этого отряда млекопитающих встречается гибернация. Первыми приматами, у которых нашли спячку, стали толстохвостые лемуры Cheirogaleus medius. В 2004 году биологи выяснили, что период с апреля по октябрь эти обитатели Мадагаскара проводят в дуплах деревьев, полностью отдавая контроль над температурой своего тела окружающей среде. Таким образом, скачки температуры тела животных иногда достигали 20 градусов за день. А недавно биологи обнаружили способных впадать в гибернацию приматов вне Мадагаскара. Ими оказались медленные лори (Nycticebus pygmaeus).

Исследования показали, что периоды сна у лемуров почти всегда связаны с пассивным нагревом тела в результате повышения температуры окружающей среды. Активные «пробуждения» от гибернации у толстохвостых лемуров тоже были обнаружены, но лишь у животных, находившихся в хорошо изолированных дуплах, которые не могли сильно разогреваться.

Поэтому авторы новой работы сконцентрировались на двух видах крысиных лемуров — C. crossleyi и C. sibreei, которые проводят период спячки в более холодных условиях, чем толстохвостые лемуры. Как и в исследовании 2004 года, животным надели ошейники с радиомаяками, фиксирующими температуру кожи. После того как лемуры впадали в гибернацию, животных помещали в специальные контейнеры, возвращали в среду обитания и анализировали их электроэнцефалограмму.

Оказалось, что из-за низких температур (12-15 градусов Цельсия) эти виды лемуров используют активное разогревание для перехода в состояние сна — так же, как другие виды млекопитающих. «Пробуждения» фиксировались примерно раз в неделю. В эти периоды ученые отмечали фазы как быстрого, так и медленного сна. Эти наблюдения аналогичны гибернации у большинства млекопитающих. 

Сон считается необходимым для подавляющего большинства животных — это правило нарушается только для простых организмов, лишенных мозга или обладающих слаборазвитым мозгом. Это состояние наблюдалось у насекомых и даже нематод. Известно, что нарушения сна влияют на рабочую память, усвоение информации, а также на скорость заживления ран. 

Гибернация встречается лишь у нескольких групп животных. Это состояние позволяет им пережить неблагоприятные условия внешней среды или же временное отсутствие пищи. Интересно, что в самом строгом понимании этого термина медведи не впадают в гибернацию — зимой температура их тела понижается с 37 до всего лишь 31 градуса Цельсия и легко поднимается обратно. Для сравнения, температура американского суслика во время спячки может опускаться с 37 до –3 градусов Цельсия, вместе с чем сильно замедляются частота дыхания и ритм сердцебиения животного.

Владимир Королёв