Безмозглые медузы умеют спать

Как и все мы, медузы спят по ночам – несмотря на то, что нервная система у них устроена очень и очень просто.

Нам кажется очевидным, что для сна нужна сложноустроенная нервная система с мозгом. Но, как оказалось, даже медузы, у которых нервная система довольно простая и никакого мозга нет, тоже могут спать. Обнаружили это исследователи из Калифорнийского технологического института, наблюдавшие за медузами рода Cassiopea.

Кассиопеи проводят время на дне, лежа на своем куполе щупальцами вверх и периодически сокращая купол и волнообразно двигая щупальцами – со стороны это напоминает какие-то живые инопланетные цветы (как они выглядят, можно посмотреть здесь). Ввиду такого образа жизни за ними очень удобно наблюдать.

Записав на видео медуз, лежащих на дне аквариума, авторы работы попытались выяснить, меняется ли их активность в течение суток. Выяснилось, что днем купол кассиопей пульсирует в среднем с частотой один раз в секунду, но ночью пульсация становится заметно реже; более того, в ночное время у медуз появляются достаточно большие, по 10–15 секунд, периоды полного покоя.

Но можно ли назвать это сном? Может быть, это что-то вроде регулярного паралича? Однако, как говорится в статье в Current Biology, если в аквариуме появлялась еда, кассиопеи как будто просыпались – они начинали пульсировать и шевелить щупальцами в дневном режиме. Кроме того, когда медуз беспокоили ночью, они дольше приходили в себя, подобно человеку, которого разбудили в неурочное время.

Происходило все так: медузы лежали на специальной подложке, которую внезапно опускали вниз, так что так что кассиопеи повисали в воде. Медузам нужно было сориентироваться, выбрать правильное направление, доплыть до дна и снова на него улечься. Ночью на то, чтобы сообразить, что делать, у медуз уходило в три раза больше времени, чем днем; а если ночью эксперимент повторяли два раза подряд, то второй раз скорость реакции у медуз была такой же как днем – как если бы они еще не успели заснуть.

Наконец, когда медузам ночь напролет не давали покоя, теребя их струями воды, то днем они были на 17% менее активны, чем обычно – возникало ощущение, что кассиопеи не выспались.

Ранее уже было известно, что многие медузы по ночам более расслабленны, чем днем, однако до сих пор никто не проверял, что будет, если медузам не давать спать и как они переходят из одного состояния в другое, если их побеспокоить. По всему выходит, что они действительно могут спать – несмотря на то, что их нервная система представляет собой всего лишь децентрализованную сеть нервных клеток.

С другой стороны, мы знаем сейчас, что сон нужен не только мозгу, но и всему телу, и что сам по себе сон подчиняется биологическим часам, которые возникли у живых организмов чрезвычайно давно, еще до появления какого-либо мозга. Здесь, конечно, было бы интересно узнать, какой именно механизм погружает медуз в сон, но, как бы то ни было, благодаря медузам мы знаем, что животные научились спать очень давно, просто со временем, по мере усложнения нервной системы, управление сном перешло к специализированным нервным центрам.