Медузи сплять третину доби попри те, що не мають мозку — до такого висновку дійшли ізраїльські вчені з Університету Бар-Ілан. Результати їхнього дослідження, опублікованого в Nature Communications, можуть пролити світло на первинне призначення сну. Спостерігаючи за Cassiopea andromeda та родинними їм морськими анемонами, науковці з’ясували, що сон сприяє зменшенню пошкодження ДНК у нейронах. Це може свідчити, що сон виник як еволюційний механізм клітинного захисту, ще до появи складного мозку. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Медузи сплять, попри відсутність мозку
Cassiopea andromeda — вид медуз, які живуть у тропічних водах і проводять значну частину часу перевернутими — куполом донизу. Ці істоти не мають центрального мозку: замість нього їхнє тіло пронизане простою нейронною сіткою — дифузною нервовою системою, рівномірно розподіленою по тілу.
Попри таку будову, ці представники тваринного світу, як і ми, виявилися сонливими. Вчені з Ізраїлю встановили, що медузи проводять у стані сну близько третини доби. Це схожий на сон стан — уповільнена активність, знижена реакція на зовнішні подразники та чітка добова ритмічність.
Таке відкриття змінює наше уявлення про те, коли і навіщо еволюційно з’явився сон: якщо медузи — одні з найдавніших істот на Землі — сплять, отже, потреба в сні виникла ще до появи мозку.
Хто такі кнідарії
Кнідарії (Cnidaria) — це тип найдавніших багатоклітинних тварин, до якого належать медузи, корали та морські анемони. Вони з’явилися на планеті близько 700–800 мільйонів років тому і мають дуже просту будову: замість мозку — нервова сітка, замість скелета — м’яке тіло, а у деяких — навіть немає анального отвору.
Раніше сон вважався функцією складної нервової системи. Але якщо тварини з такою мінімальною організацією теж потребують сну, це змушує переглянути роль і природу сну як явища. Можливо, він виник не як наслідок розвитку мозку, а як базова біологічна потреба — захищати нервові клітини навіть у найпримітивніших організмах.
Навіщо сон істотам без складного мозку
Дослідники проаналізували поведінку Cassiopea andromeda та їхніх родичів — морських анемонів Nematostella vectensis. В обох випадках, коли організмів позбавляли сну, у нейронах зростала кількість пошкоджень ДНК. Це саме відбувалося, коли тварини зазнавали впливу ультрафіолетового випромінювання або мутагенних речовин.
У відповідь на ці стреси організми починали спати більше — у них зростала так звана «сонна потреба» (sleep pressure). Після періоду відпочинку рівень пошкоджень у нейронах знижувався.
Ці результати вказують на те, що сон забезпечує стабільність геному — дозволяє нейронам відновлювати свою ДНК, яка ушкоджується під час активного стану. Це відкриття підтверджує гіпотезу: сон виконує не лише психофізіологічні функції, а й клітинно-захисну.
Як мелатонін допомагає спати медузам
У дослідженні також з’ясувалося, що Cnidaria реагують на мелатонін — гормон, який регулює добові ритми організму. У людини він виділяється у темний час доби та сприяє засинанню.
Коли медузам і морським анемонам вводили мелатонін, їхній сон подовжувався, а рівень ДНК-пошкоджень у нейронах знижувався. Це означає, що навіть у таких простих істот існує механізм регуляції сну за допомогою зовнішніх сигналів — світла й темряви.
Вчені припускають, що такі механізми з’явилися ще до розділення еволюційних ліній людей і кнідарій, тобто понад мільярд років тому.
Таким чином, мелатонінова система сну є значно давнішою, ніж вважалося раніше.
Сон як фундаментальний еволюційний механізм
Сон — не просто поведінковий акт чи функція свідомості. Згідно з висновками команди Рафаеля Агюййона, сон — це біологічний інструмент для захисту клітин нервової системи, який з’явився дуже рано в історії життя на Землі.
У стані неспання клітини не встигають ефективно відновлювати пошкодження ДНК. Сон же забезпечує тривалий період, коли організм фокусується саме на ремонті, а не на взаємодії з довкіллям.
Це відкриття об’єднує всі живі істоти — від медуз до людини — в одну біологічну традицію: сон — це не розкіш і не побічний ефект мозкової активності, а необхідність, що дозволила вижити ще першим нервовим клітинам у процесі еволюції.
