Zpět na články

Jak starý je spánek? Medúzy překvapily vědce

Spánku se neoddává jen člověk a jeho nejbližší příbuzní. Pravidelně "si dáchne" také zbytek obratlovců, jak dokázala pozorování řady savců, ptáků, plazů, ryb i obojživelníků a experimenty na myších či rybách. Další výzkumy překvapivě prokázaly výskyt spánku podobných stavů také u hlístů a členovců. Jeho původ tak očividně musí ležet hluboko v evoluční minulosti živočichů. Výskyt spánku u tvorů bez mozku či alespoň centrální nervové zauzliny ale tipoval málokdo. Přesně to se ale nedávno podařilo prokázat skupině amerických biologů.

Medúzy rodu Cassiopea v noci spí Medúzy rodu Cassiopea v noci spí, zdroj: ThinkStock

Konkrétně se vědcům podařilo zdokumentovat přítomnost spánku u medúzy rodu Cassiopea. Tyto éterické mořské bytosti, které za pulzování klobouku vystavují na dně tropických mořských mělčin spodní stranu svého těla se symbiotickými fotosyntetickými prvoky slunci, náleží do skupiny žahavců.

Žahavci jako celek přitom patří mezi nejdávněji odvětvené linie mnohobuněčných živočichů. Neoplývají dokonce ani dvoustrannou tělní souměrností a před nimi se z pomyslného evolučního stromu živočichů oddělily už jen mořské houby, nesouměrní vločkovci a záhadné žebernatky.

Na druhou stranou ale mají žahavci pro spánek jisté předpoklady. Nemají sice mozek, ale mají radiálně uspořádanou síť nervů ovládajících klobouk, chapadla a další tělesné orgány. Základy fungování této soustavy, včetně, například, nervových přenašečů, jsou přitom stejné jako u obratlovců. Aby toho nebylo málo, už některá dřívější pozorování naznačila, že řada jejich druhů prochází periodickým snížením aktivity.

Prosté utlumení tělesné aktivity se ale v žádném případě nerovná spánku. To bychom za něj mohli rovnou označit stavy jako bezvědomí nebo koma. Pravý spánek se vyznačuje několika specifiky. Kromě utlumení tělesných funkcí jde především o sníženou citlivost na podněty okolí, vnitřní regulaci a načasování tohoto stavu a jeho rychlou vratnost neboli schopnost rychlého probuzení.

Noční a denní pulzování

Medúzy ovšem nabízejí skvělou možnost, jak od sebe spánek a podobné stavy odlišit. Ke správnému fungování totiž jejich trávicí, rozmnožovací i vylučovací soustava potřebují neustálé pulzování. Normální frekvence pulzů klobouku je asi jeden stah za sekundu. Ve spánku bychom očekávali zpomalení pulzů, při probuzení zase svižné zrychlení.

Sledování několika desítek medúz prokázalo znatelné, zhruba třetinové, zpomalení pulzů v noci. Svižněji zástupkyně žahavců pulzovaly přes den, nejrychleji v době krmení. Samotné krmení ale celý efekt prokazatelně nevyvolávalo. I když výzkumníci nechali medúzy několik dní o hladu, v noci stejně pulzovaly pomaleji než ve dne. Zato nenadálý přísun potravy v noci dokázal medúzy pěkně rychle probudit.

Další pokus měl za cíl otestovat, zda jsou reakce čerstvě probuzených medúz zpočátku zpomalené, podobně, jako třeba u nás, když nás někdo probudí uprostřed noci. Ani v tomto ohledu medúzy vědce nezklamaly.

Nevyspalé medúzy byly jako mátohy

Když je pohybem akvária odlepili od jejich oblíbeného místa na dně, rychle se snažily dostat zpátky. Reakce ale byla znatelně pomalejší v noci. Když pohyb akváriem za půl minuty zopakovali, rozdíly mezi denní a noční reakční dobou takřka zmizely.

Možná nejzajímavější výsledky ale přinesl experiment, při kterém výzkumníci medúzy v noci proudem vody opakovaně budili. Když takto připravili medúzy zhruba o čtvrtinu jejich obvyklé porce spánku, druhý den byly malátné, pulzovaly pomaleji a mezi pulzy vykazovaly delší prodlevy.

Pokud je takto rušili celou noc, efekt byl ještě výraznější. Během dne v takovém případě dokonce vykazovaly pomalejší reakce na podněty okolí, což lze vysvětlit jen jako podřimování. Medúzy zkrátka podlehly stejné spánkové deprivaci, jako my lidé, když prohýříme nebo propracujeme celou noc. Druhý den byly utlumené a na původní úroveň se jejich aktivita vrátila až po další, nerušené, noční porci spánku. Stejné rušení během dne přitom žádné prokazatelné následky pro aktivitu medúz nepřineslo.

Zatím není úplně jasné, jak je cyklus spánku u medúz regulován. Pokud je vědci ponechali za neustálého osvětlení, pulzovaly pořád stejně rychle. Chov za konstantně temných podmínek naopak cykly spánku a aktivity zachoval. Celkově vzato se ale přítomnost spánku u medúz podařilo potvrdit více než jasně. Schopnost spánku je tak patrně velmi dávnou společnou vlastností mnohobuněčných živočichů.

Zdroj: Nath RD, Bedbrook CN, Abrams MJ, ... & Goentoro L (2017): The Jellyfish Cassiopea Exhibits a Sleep-like State. Current Biology, 27.

diskuze: 0 příspěvků, nových

Zpět na články