Иногда лучше жевать, чем спать
Ученые выявили, что, чем больше времени северные олени жуют жвачку, тем меньше времени им требуется для сна. Это помогает животным лучше подготовиться к полярное зиме. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
В жизни многих живых организмов важную роль играют циркадные ритмы — изменения физиологических процессов в организме, связанные со сменой дня и ночи или светлого и темного сезонов. Они регулируются количеством света в окружающей среде. Различия в яркости света в разное время суток летом или зимой не так велики в Арктике. Летом солнце почти не заходит, а зимой его практически нет. По этой причине организмы полярных животных должны подстраиваться в регуляции циркадных ритмов, периодов сна и бодрствования. Однако ранее не было известно, влияют ли сезонные различия в освещенности на продолжительность и качество сна оленей.
Чтобы изучить влияние сменяющихся света и темноты на характер сна оленей, ученые сделали животным электроэнцефалографию (ЭЭГ). Авторы проводили исследование во время осеннего равноденствия, а также летнего и зимнего солнцестояния. В эксперименте участвовали взрослые самки евразийских тундровых оленей в Норвегии. Само исследование проходило в закрытых помещениях с регулируемым освещением, неограниченным количеством еды и постоянной температурой.
Исследователи обнаружили, что олени спали примерно одинаковое количество времени зимой и летом, но общая их активность повышалась в летний период. Также оказалось, что показания ЭЭГ оленей во время руминации — пережевывания полупереваренной пищи — похоже на мозговую активность во время медленного сна. Затем исследователи проверили, лишив животных сна, может ли руминация уменьшить их желание заснуть. После лишения сна ЭЭГ северных оленей показывала повышенную медленноволновую активность, что свидетельствует о нарастании «давления сна» — бессознательного биологического стремления к большему и более глубокому сну. Предполагалось, что северные олени испытывают более глубокий сон после того, как им не давали спать. Однако, когда северные олени пережевывали пищу, эта медленноволновая активность снижалась во время последующего сна, и, чем больше они жевали, тем больше снижалась медленноволновая активность. «Это говорит о том, что руминация снижает давление во сне, что может принести пользу северным оленям», — отметила Мелания Фуррер из Цюрихского университета.
Это особенно важно летом, когда при длительном жевании олени могут получать больше питательных веществ. Руминация повышает усвояемость питательных веществ, что крайне важно перед наступлением зимы.
Furrer, M., Meier, S. A., Jan, M., Franken, P., Sundset, M. A., Brown, S. A., Wagner, G. C., & Huber, R. (2023). Reindeer in the Arctic reduce sleep need during rumination. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.012