A pihenő fázisok fontossága A medúza alvása és az elefántok fogyasztása ()
A pihenő fázisok előnyeiről és arról, hogy egyes állatfajok hogyan tudnak még nélkülük boldogulni
- Frank Ufentől
- 2017.11.11
- Olvasási idő: 7 perc.
A Cassiopeia andromeda, az ernyős medúzafaj, archaikus és meglehetősen furcsa élőlény. Trópusi vizekben él, ahol többnyire a fenekén található, és ernyőjének gyűrű alakú izmaival rendszeresen tápanyagokban gazdag vizet pumpál a testébe. Nincs se szeme, se füle, se szíve, egy csepp vér sem folyik a testében, 98-99 százalékban víz, és agy nélkül kell. Ennek a rendkívül primitív cnidariánusnak mégis van valami közös vonása az emberrel: rendszeres alvásra van szükségük. A pasadenai Kaliforniai Műszaki Intézet Lea Goentoro vezette biológuscsoport nemrégiben erre a következtetésre jutott. A tudósok a "Current Biology" folyóiratban számolnak be kutatási eredményeikről (DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.014).
Amikor a kutatók éjjel-nappal videokamerákkal figyelték meg az ernyős medúzákat, felfedezték az ébrenlét-alvás ritmusának jellegzetes jeleit: éjszaka az állatok 58 helyett 39 perc alatt csak összehúzódtak körizmaikkal. Ráadásul éjszaka sem reagáltak olyan gyorsan a külső ingerekre, mint nappal. És amikor az ernyős medúzákat az éjszaka folyamán többször megriadták a vízfúvások, másnap reggel megkönnyebbültek és többször szünetet tartottak. Nyilvánvalóan megpróbálták utolérni az elmaradt alvást.
- Tudomásunk szerint felfedezésünk az első példa az alvásszerű állapotra egy élőlényben, amelynek diffúz hálózatra kötött idegsejtjei vannak. Ez arra utal, hogy ez az állapot a központi idegrendszer kialakulása előtt is fennállt «- írja Lea Goentoro és munkatársai. Hogy ez azt jelenti-e, hogy az alvás először fordul elő idegsejtekkel rendelkező élőlényekkel, vagy akár a növények is alszanak, azt még meg kell vizsgálni.
Miért alszanak egyáltalán az élőlények, és miért csinálják ezt egyesek szinte folyamatosan, míg mások szinte soha, még mindig nagy rejtély.
A kétujjú lajhárok annak a luxusnak örülnek, hogy napi 20 órát alszanak. A ragadozók, mint az oroszlánok, a tigrisek vagy a jaguárok, napi 12 óránál többet alszanak. A növényevő állatok viszont, akiknek állandóan a ragadozók után kell nézniük, engedhetnek meg maguknak néhány órányi alvást.
Rengeteg bizonyíték utal arra, hogy az alvásnak kulcsfontosságú biológiai szerepet kell játszania. De a mai napig nem oldódott meg a rejtvény, hogy melyik funkciót szánta az evolúció.
Az ökológiai elmélet szerint, amelynek Jerry Siegel amerikai biológus az egyik legkiemelkedőbb híve, az alvás elsősorban arra hivatott, hogy az állatokat inaktívvá váljanak abban a napszakban, amikor a legrosszabb az esély arra, hogy ételt találjanak, és amikor a kockázat a legnagyobb számukra az, hogy találkozzanak ellenségeikkel.
Ezzel a hipotézissel szemben pusztán az a tény, hogy jelentős számú állatfaj egész évben fenntartja ébrenlét-alvási ciklusát, bár életkörülményei évszakonként jelentősen változnak. Nem kevésbé merész az az állítás, hogy az alvás feladata az ökológiai egyensúly fenntartása. Eszerint az evolúció hosszú alvást írt volna elő azoknak a ragadozóknak, amelyek túlvadászattal veszélyeztethetik zsákmányuk populációit. Számos állatfaj tényleges alvási szokásai - kezdve a kétujjas lajhárral - éles ellentétben állnak ezzel a hipotézissel.
Feltételezik azt is, hogy az alvás az energiafogyasztás csökkentésének mechanizmusa lehet. Ez a tézis sok mindent kínál. Azonban az embereknek alig hasznát veszi ez a hatás, és a szundikálás révén megtakarított kalóriamennyiség meglehetősen kicsi. "Egy éjszaka alatt csak annyi kalóriát spórolunk meg, amennyit egy szelet pirítós tartalmaz" - mondja Jürgen Zulley, a Regensburgi Egyetem Alvásgyógyászati Központjának munkatársa. Mindazonáltal azoknak a melegvérű állatoknak, akiknek rengeteg energiát kell felhasználniuk a testhőmérséklet környezeti hőmérséklet feletti fenntartásához, a fogyasztás csekély csökkenése is nyilvánvalóan előny a túlélésért folytatott harcban. Valójában számos ilyen emlős, akik a hideg éghajlati övezetben élnek, és akik a testfelület és a test térfogata közötti kedvezőtlen kapcsolat miatt gyorsan lehűlnek, szokatlanul sokáig alszanak.
Ezt az elméletet azonban nehéz megmagyarázni, hogy a hidegvérű hüllők és kétéltűek miért, és miért olyan gerinctelenek is alszanak ilyen vagy olyan módon. Egyébként az alábbiak érvényesek: Az állatok elsősorban nem a hagyományos alvás, hanem a hibernálás, a hibernálás, a merev téli vagy nyári alvás révén csökkentik energiafogyasztásukat.
Az, hogy az alvásnak lehetővé kell tennie a test regenerálódását, meggyőző hipotézis, amely számos megállapításon alapulhat. Nyilvánvaló, hogy alvás közben felgyorsul a sejtek növekedése, különféle javító mechanizmusok működnek, a nap folyamán felhalmozódott anyagcseretermékek lebomlanak, és az immunrendszer az éjszakai órákat használja fel a védekezés megerősítésére. De a mai napig nem bizonyították egyértelműen, hogy azoknak az embereknek, akik folyamatosan nehéz fizikai munkát végeznek, sok alvásra van szükségük.
A fiatal zebra pintyek úgy tanulnak meg énekelni, hogy alaposan foglalkoznak egy idősebb modell énekkészségével. Először hetekig figyelmesen hallgatják őt, és megjegyzik az énekmintákat. Csak ezután próbálják ki magukat énekesként, csiszolva énekeiket, amíg szinte teljesen egyet nem értenek a sablonokkal. Mint Sylvan Shank pszichológus és David Margoliash biológus nemrégiben felfedezte, a fiatal zebra pintyek a legtöbb előrelépést élvezik az ének tanulásában, amikor szunnyadnak. Éjszaka teljes sebességgel dolgoznak ugyanazok az idegsejtcsoportok, amelyek akkor aktiválódnak, amikor a fiatal madarak nappal éneki gyakorlatokat végeznek. „Hisszük, hogy a madarak álmodoznak az éneklésről. Nyilvánvalóan mentheti, hogy mely idegsejtek vannak aktívak, amikor nappal énekelnek, majd éjszaka próbálnak ”- magyarázza Daniel Margoliash.
Úgy tűnik, hogy az emberek alvás közben is fontos dolgokat tanulnak meg. Jan Born alvásorvos meglátásai szerint az agy mindig elfoglalt, amikor a tudat kikapcsol, az információkat a rövid távú memóriából a hosszú távú memóriába továbbítja, hálózatba kapcsolja, osztályozza és értékeli; a készségek elsajátítását és fejlesztését is elősegíti azáltal, hogy ismételten visszatekeri az azok alapjául szolgáló cselekvési programokat. Egyes megállapítások azt is sugallják, hogy az alvási fázisokban karbantartási munkákat végeznek az agyban, megtisztítják és megtisztítják a haszontalan szinaptikus kapcsolatokat. „Minden nap - magyarázza Giulio Tononi idegtudós - többet tanulunk, mint gondolnánk. Rengeteg tapasztalat rányomja bélyegét a szinapszisok megváltoztatásával, főleg megerősítésével. Csodálatos, hogy ennyi szinaptikus nyom lehet az agyban, de ennek ára van: A szinapszisoknak fehérjére és zsírra, térre és energiára van szükségük. "
Az a tény, hogy alvás közben a tudat kikapcsol, és az agyat alig zavarják a külső érzékszervi ingerek, feltehetően lehetővé teszi a tárolt információk egyfajta offline feldolgozását. Jonathan Winson álomkutató szerint az emberi agy olyan számítási erővel tud előállni, amelyre az ébrenléti órákban nem lenne képes, mert ehhez hatalmas mennyiségű erőforrás szükséges.
Következtetés: Az alvás még mindig sok rejtély. De abból, amit most tudunk, legalább egy következtetést levonhatunk: az alvás nem egy funkciót tölt be, több feladata van - és minél fejlettebb egy élőlény, annál több van.
Ez a cikk fontos! Mentsd meg ezt az újságírást!
A különleges idők különleges intézkedéseket igényelnek: A koronaválság és az ebből fakadó, nagyrészt megbénult közélet miatt úgy döntöttünk, hogy weboldalunk teljes tartalmát korlátozott ideig mindenki számára ingyenesen hozzáférhetővé tesszük. Ennek ellenére pénzügyi forrásokra van szükségünk, hogy folytathassuk a jelentéstételt az Ön számára.
Segítsen nekünk abban, hogy újságírásunk a jövőben is lehetővé váljon! Támogassa most néhány kattintással!