Как дышат дельфины во время сна. Интересная информация: как спят дельфины и дышать ли? Новорождённые дельфины не спят целый месяц

Олег Лямин - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции РАН и ООО «Утришский дельфинарий». Скорее всего, сегодня ночью, рано или поздно, вы ляжете спать. Когда вы закроете глаза, перед тем как заснуть, вообразите на минуту, что вы держитесь на плаву, бултыхая ногами и руками, посреди океана, вдали от берега. Когда представляешь себя в таком положении, в кровь резко выбрасывается адреналин, и спать совсем не хочется. Но если долго плыть на самом деле, а не в воображении, усталость возьмет свое. Всем без исключения млекопитающим нужно спать, включая тех, кто живет в воде, – китов и дельфинов. Современные китообразные без труда справляются со сном «в подвешенном состоянии», но их предки были наземными животными. Предки китов – китокопытные, или пакицеты (Pakicetus), – покинули сушу и ушли в океан из-за более доступной и обильной пищи. Сначала пакицеты охотились на рыбу на мелководье, а для отдыха возвращались на берег. Но конкуренция вынуждала животных уплывать все дальше – в глубь древнего океана Тетис, и возможность вернуться на сушу исчезла. Приходилось экстренно учиться спать в воде. Пакицеты учились этому миллионы лет – и это вовсе неудивительно, ведь животному, которое собралось отдохнуть в открытом океане, нужно преодолеть целый ряд смертельно опасных препятствий.

Сон современных китов и дельфинов долгое время был загадкой для ученых. Предполагалось даже, что дельфины не спят вообще или спят урывками между вдохами. В действительности все оказалось сложнее и интереснее.

Задачи повышенной сложности. Во-первых, заснув в воде, млекопитающее рискует умереть от холода. Тепло, которое организм млекопитающего вырабатывает, рассеивается в окружающей среде. Так как вода проводит тепло быстрее воздуха, животное охлаждается в ней быстрее. Во-вторых, млекопитающим, в отличие от рыб, нужно постоянно всплывать, чтобы вдохнуть новую порцию воздуха. Поэтому спящие в воде существа должны предпринять усилия, чтобы не погрузиться слишком глубоко, – иными словами, чтобы не утонуть. Наконец, во сне мелкие китообразные – дельфины и ластоногие могут стать жертвой хищников. Ведь в воде нет защищенных мест для сна (нор, гнезд, других убежищ, как у наземных животных), и, опять же, для вдоха нужно постоянно всплывать к поверхности воды, где их чаще и атакуют хищники. Не спать, чтобы дышать. Итак, сон для предков китообразных стал настоящим испытанием – заснув, можно было и не проснуться. Сон современных китов и дельфинов долгое время был загадкой для ученых. Предполагалось даже, что дельфины не спят вообще или спят урывками между вдохами. В действительности все оказалось сложнее и интереснее. В начале 1960-х годов американский нейрофизиолог Джон Лилли сделал несколько неожиданных предположений о том, как же спят дельфины. Но масштабные исследования начались лишь в середине 1970-х на Утришской морской станции Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН. Первая – самая известная и самая необычная особенность сна китообразных – так называемый однополушарный сон: пока одно полушарие головного мозга дельфина спит, другое – бодрствует. Это хорошо видно на электроэнцефалограмме мозга (ЭЭГ): частые быстрые волны бодрствования в одном полушарии регистрируются на фоне медленных волн сна в другом. Полушария у дельфинов спят по очереди, и каждое отдыхает одинаковый отрезок времени. Про сон «на полголовы» знают сегодня многие – факт успел стать популярным. Но почему такой сон существует именно у дельфинов, а не у наземных млекопитающих, стало понятно только в последние годы, во многом благодаря исследованиям на Утришской станции. Джон Лилли предполагал, что дыхание у дельфинов произвольное, то есть, чтобы дышать, им нужно постоянно находиться в сознании. Сформировалось мнение, что бодрствующее во время сна полушарие как раз и выполняет эту роль. Но, как оказалось, это не совсем так. Специальные исследования доказали, что дыхание у дельфинов может быть как произвольным, так и автоматическим. Как у людей. Согласно современной точке зрения, однополушарный сон скорее связан с необходимостью следить за происходящим вокруг и непрерывно двигаться. Морские лунатики. Неподвижность – важная особенность сна наземных животных. Но дельфину, чтобы дышать, даже во время сна нужно периодически всплывать к поверхности воды. Логично, что сон китообразных протекает во время непрерывного плавания. Дельфины и киты в этой способности уникальны. Так как движение сопровождается выработкой тепла – мышечным термогенезом, «лунатизм» нужен еще, чтобы не замерзнуть и не утонуть. Правда, большие и толстые могут позволить себе роскошь – спать неподвижно. Так, косатки часто спят, просто зависая у поверхности воды. Это связано с их значительной массой – до 6 тонн – и высоким содержанием подкожного жира, что замедляет потери тепла. Все мелкие китообразные – азовки, дельфины Коммерсона (масса их тела меньше 100 кг) – спят только во время движения. Спят в движении и детеныши косаток – пока не подрастут и накопят запасы жира. Кроме того, жир делает животных более плавучими – поэтому взрослая косатка легче стабилизирует свое положение на поверхности воды. Сплю и вижу. Давно известно, что дельфины обладают многими необычными способностями – в том числе они могут спать с открытыми глазами, точнее, с открытым глазом. Когда спит правое полушарие мозга дельфина, закрыт его левый (противоположный) глаз, а правый – открыт, и наоборот. Это хорошо видно, если одновременно регистрировать ЭЭГ головного мозга и состояние глаз. Интересно, что открытый глаз, как правило, смотрит в сторону партнеров. Например, матери и детеныши следят друг за другом как во время бодрствования, так и во сне. Еще одна особенность сна дельфинов – отсутствие парадоксальной фазы сна, во время которой мы, люди, обычно видим сны. Сон наземных млекопитающих делится на две стадии: медленную и парадоксальную (сон с быстрыми движениями глаз – «rapid eye movement», или RЕМ). Парадоксальный сон или его признаки были зарегистрированы у всех изученных наземных млекопитающих (около 100 видов) и птиц (более 15 видов). Однако эту стадию до сих пор не удалось зарегистрировать у китообразных. Возможно, это связано с опасностями такого сна – во время парадоксальной фазы резко снижаются мышечный тонус и скорость реакции животных на внешние раздражители. Животные теряют способность поддерживать постоянную температуру – теплокровность, что в условиях океана создает для животных еще больше проблем, чем на земле. Итак, примерно 50–70 миллионов лет назад группа таких же, как мы, люди, теплокровных млекопитающих, живущих на суше, была вынуждена переселиться в воду. Эти животные, ставшие впоследствии дельфинами и китами, научились не только охотиться, но и отдыхать в океане – месте, где каждую секунду нужно быть начеку. Теперь, если сегодня перед сном вы все-таки представите себя хотя бы на минуту в открытом океане, вы поймете, как же нам с вами повезло. Ведь спокойный сон на твердой поверхности – роскошь, доступная далеко не всем.

Дельфины - это удивительные творения, которые относятся к теплокровным млекопитающим животным из отряда китообразных. По праву им присвоено звание самых загадочных существ нашей планеты. Прозвище «Люди моря» свидетельствует о том, что их умственный потенциал велик настолько, что их принято считать самыми умными и сообразительными животными в мире.

Спят ли дельфины?

Сон необходим всем представителям млекопитающий, дельфины не исключение. Однако, сон у этих животных необычный. Множество проведенных наблюдений и исследования биоэлектрической активности мозга позволили представить картину того, как в действительности спят эти удивительные животные.

Чтобы не стать жертвами кровожадных хищников или не утонуть во время сна, эти морские обитатели спят, так сказать, наполовину. Одно полушарие головного мозга отдыхает во время сна, а второе полноценно работает, контролируя все происходящее вокруг, а также отвечая за дыхательную функцию. Собственно, вот почему они спят с одним открытым глазом, когда активно правое полушарие, то левый глаз будет закрытым и наоборот. Подобный сон, как правило, занимает от шести до семи часов в сутки, а с пробуждением животного оба его полушария начинают работать в полноценном режиме.

Как спят дельфины

Несмотря на необычность «половинчатого» сна, морской обитатель проходит через все существующие фазы сна, и при этом обеспечен полноценным отдыхом во время всего сна. Ученые довольно продолжительное время наблюдали за «Людьми моря» и выявили определенные закономерности:

• животные спят практически у самой поверхности воды или на малой глубине;
• из-за высокого содержания в теле жировых тканей, крайне медленно идут ко дну;
• находясь в фазе глубокого сна , дельфин ударяет своим хвостом по воде, чтобы всплыть и черпает воздух на поверхности, после чего снова медленно уходит на глубину.

Как дышат дельфины во время сна?

Во время вынырывания на поверхность морской обитатель ощущает смену окружающей среды и раскрывает свою ноздрю. Дышат они довольно быстро. Благодаря своим физиологическим особенностям, эти животные могут одновременно вдыхать и выдыхать. Во время пребывания под водой, дыхало млекопитающего остается надежно закрытым клапаном.

Новорожденные дельфины не спят в течение первого месяца своей жизни!

В результате исследований было установлено, что новорождённые детеныши дельфинов и китов на протяжении первого месяца своей жизни не засыпают вообще. Помимо этого, крохи требуют такой же активности и от своих матерей в течение всего этого времени. Это удивительное открытие было сделано учеными Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Детеныши дельфинов пребывают в постоянном движении и всплывают на поверхность с интервалом в среднем 30 секунд. И лишь спустя месяц у малышей начинают появляться непродолжительные периоды сна, которые с течением времени все больше приближаются к норме представителя взрослого млекопитающего животного.

Американские ученые полагают, что подобное поведение существенно снижает вероятность быть съеденными хищниками, а также высокая активность позволяет сохранять стабильную и оптимальную температуру тела. В связи с этим возникло множество новых вопросов, касаемо наличия резерва в организме дельфинов, который позволяет им в течение продолжительного времени обходиться без сна, не подвергаясь при этом истощению.

Сон - естественная и обязательная потребность всех млекопитающих на планете. Однако правда о сне дельфинов длительное время являлась загадкой для исследователей. Действительно ли дельфины спят с одним открытым глазом? Некогда считалось, что эти животные отдыхают "урывками" между вдохами воздуха или даже лишены сна вообще. Оба последних предположения оказались неверными. В наши дни учёным уже известен истинный ответ на вопрос о том, как дельфины спят.

Дельфины - теплокровные из отряда китообразных - по праву снискали себе славу одних из самых загадочных существ на Земле. Характерное прозвище дельфинов - "Люди Моря" - подчёркивает тот факт, что их интеллектуальный потенциал настолько велик, что они считаются сообразительнее и умнее всех прочих животных планеты.

Живут дельфины в стаях. Среди этих существ развита взаимопомощь друг другу, порой доходящая до самопожертвования. Дельфины способны переговариваться, издавая примерно десять вариантов различных звуков как на обычных, так и на ультразвуковых частотах. Кроме того, они обладают уникальным слухом, который действует по принципу эхолокатора и позволяет определить не только расстояние до предмета или объекта, но даже его размер и форму.

Дельфин считается одним из самых быстрых морских животных - в воде он способен развивать скорость до сорока километров в час! Эти животные являются хищниками, питаются они в основном рыбой. дельфина составляет около тридцати лет.

В дикой природе многие дельфины охотно контактируют с людьми. Дельфин, спасающий от опасности своего сородича, точно так же поплывёт на помощь и человеку. Он вытащит утопающего на берег, отгонит от него акулу, укажет дорогу морякам. Данный факт давно доказан, однако сущность этого явления до сих пор не смогли объяснить.

Спят ли дельфины?

Сон дельфинам жизненно необходим - точно так же, как и всем остальным млекопитающим. Однако он у этих животных особенный. Проведённые наблюдения, а также исследования биоэлектрической активности головного мозга позволили выявить вполне определённую картину того, как дельфины спят на самом деле.

Для того чтобы не утонуть во время сна или не стать жертвой нападения хищника, эти морские млекопитающие спят "наполовину". Одно полушарие головного мозга животного во время сна получает полноценный отдых, второе же продолжает бодрствовать, контролируя то, что происходит вокруг, и отвечая за дыхательную функцию. Именно поэтому дельфины спят с одним открытым глазом: если отдыхает мозга, закрытым оказывается левый глаз, и наоборот. Такой сон занимает примерно шесть или семь часов в сутки. А когда дельфин просыпается, уже оба полушария приступают к работе.

Как дельфины спят

Необычная на первый взгляд особенность "половинчатого" сна дельфина не мешает ему при этом проходить все фазы, от быстрого до глубокого, и при этом обеспечивать животному полноценный отдых. Учёные внимательно следили за тем, как дельфины спят и выявили общие закономерности. Это всегда происходит на малой глубине, около самой поверхности воды. Благодаря высокому содержанию в теле дельфины очень медленно опускаются вниз. То и дело животное, находясь во сне, ударяет по воде хвостом и всплывает на поверхность для того, чтобы вдохнуть воздух. После этого оно снова медленно опускается на глубину.

Дыхание дельфина во сне

Ощутив при выныривании на поверхность смену дельфин открывает дыхало (ноздрю). Дышит он очень быстро: из-за особенностей строения дыхательных путей он способен осуществлять вдох и выдох одновременно. Во время нахождения под водой дыхало остаётся надёжно закрытым плотным клапаном.

Новорождённые дельфины не спят целый месяц!

Исследования доказали: предположение о том, что дельфины никогда не спят - это миф. Однако был открыт ещё один любопытнейший факт. Учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе выяснили, что новорождённые детёныши дельфинов и китов в течение первого месяца своей жизни не засыпают вообще! Кроме того, малыши вынуждают также и своих матерей оставаться активными всё это время…

Крошечные дельфины находятся в движении постоянно, всплывая на поверхность для набора воздуха каждые три-тридцать секунд. И лишь через месяц в их распорядке дня начинают появляться короткие периоды сна, которые постепенно приближаются к норме, характерной для взрослого животного.

Американские биологи высказали предположение, что такое поведение снижает для малышей дельфинов и китов опасность быть съеденными хищниками, а также даёт им возможность поддерживать стабильную температуру тела. В связи с этим они подняли интересный вопрос о наличии определённого резерва в организме млекопитающих, позволяющего им длительное время обходиться без сна, не испытывая при этом вреда для здоровья.

Для человека и других наземных млекопитающих сон включает в себя частичную или полную «потерю» сознания, бездействие произвольных мышц (то есть тех, которые сознательно контролируются) и инактивацию чувств, таких как зрение и обоняние. Но у дельфинов и других китообразных сон устроен иначе, выяснили ученые.

Когда приходит время отдыха, дельфин отключает только одно полушарие мозга и закрывает при этом противоположный глаз (левый глаз будет закрыт, когда правая половина мозга спит, и наоборот). А другая половина мозга в это время следит, что происходит в окружающей среде, и контролирует дыхательные функции. Иногда дельфины остаются на поверхности воды во время сна, иногда они могут медленно плыть. В неволе ученые также наблюдали, как дельфины спят на дне бассейна (периодически они поднимаются на поверхность за воздухом). Есть три основные причины, почему дельфины развили такой тип сна. Во-первых, дельфины утонули бы, если бы они не сохранили часть мозга активной, так как дыхание они всегда контролируют сознательно. Во-вторых, такой сон позволяет животным следить за возможными опасностями, в то время как они отдыхают. И наконец, этот тип сна позволяет дельфинам поддерживать определенные физиологические процессы, такие как мышечные движения, чтобы сохранять температуру тела в холодном океане.

Этот вопрос возник не случайно. Дело в том, что все высшие животные (включая птиц, млекопитающих и человека) не только обязательно спят определенную часть суток, но в какой-то момент, когда наступает наиболее глубокий сон, полностью расслабляются и теряют подвижность.

Дельфины так спать не могут: ведь они живут в море, но дышат воздухом, и если глубоко уснут, то потеряют над собой контроль и утонут, потому что не смогут подняться на поверхность, чтобы набрать воздуха для очередного вдоха.

Ученые давно заметили, что дельфины никогда не замирают в полной неподвижности, они всегда как бы немного двигаются и время от времени поднимаются на поверхность для дыхания. Так спят ли вообще дельфины? И если да, а в этом сомнений не было, то как?

Было решено провести изучение биоэлектрической активности их мозга, по которой можно вполне определенно сказать, когда дельфины спят, а когда бодрствуют.

До сих пор считалось само собой разумеющимся, что когда сон сменяется бодрствованием и наоборот, то это влечет за собой изменения во всем мозге, и в правом, и в левом его полушариях, которые отвечают за работу двух половин тела. Именно так обстоит дело и у человека, и у всех животных, сон которых изучался раньше. Но у дельфинов все оказалось иначе.

Два полушария мозга дельфина спят не одновременно, а по очереди: пока одно спит, другое бодрствует. Через некоторое время они меняются ролями: то полушарие, которое было активно, засыпает, а «выспавшееся» бодрствует. «Дежурное» полушарие, таким образом, обеспечивает управление телом дельфина, следит за тем, чтобы он вовремя поднимался на поверхность вдохнуть воздух и не захлебнулся. Так он спит. Ну, а когда просыпается, то к работе подключаются оба полушария.