Учёные подтвердили существование у ящериц фазы быстрого сна, которая у человека связана со сновидениями. Но внезапно оказалось, что разные виды этих рептилий в этом отношении больше отличаются друг от друга, чем от млекопитающих и птиц.
Такие выводы изложены в научной статье, опубликованной в журнале PLOS Biology группой во главе с Пьером-Эрве Люппи (Pierre-Herve Luppi) из Исследовательского центра нейронаук в Лионе, Франция.
Сон – очень древнее эволюционное изобретение. Спят не только пчёлы, раки и каракатицы, но даже черви-филярии. Это означает, что способность спать появилась у животных ещё до разделения эволюционных линий человека и филярия, произошедшего примерно 700 миллионов (!) лет назад. Однако деление сна на медленную и быструю фазу – совсем иное дело.
Вкратце напомним, о чём идёт речь. В быстрой фазе сна человек видит яркие и продолжительные сновидения. Когда-то учёные полагали, что сны вообще характерны только для этого состояния, однако в последние годы обнаружилось, что «внутреннее кино» изредка можно увидеть и в медленной фазе сна.
Кроме того, для быстрого сна характерна особая картина на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), быстрые движения глаз и паралич практически всего тела. За последнюю особенность отвечает специальный «переключатель» в стволе мозга. Люди, у которых он повреждён в результате заболевания, во время сна совершают телодвижения, которые им снятся: они могут побежать, прыгнуть, ударить, что иногда приводит к печальным последствиям.
Для большинства исследованных млекопитающих и птиц характерна в целом та же картина, вплоть до непроизвольных движений при разрушении парализующего центра (но есть и исключения: например, у китообразных вообще не бывает быстрого сна). Ни у каких других групп животных деление на быстрый и медленный сон не обнаруживалось, так что некоторые исследователи связывали его с теплокровностью. Эта гипотеза выглядела особенно интригующе, потому что у млекопитающих и птиц внутренняя терморегуляция возникла независимо.
Однако в 2016 году учёные открыли быструю фазу сна у ящерицы вида Pogona vitticeps. Она оказалась довольно похожей на аналогичное состояние у млекопитающих и птиц. Это позволило исследователям предположить, что способность к быстрому сну (и, видимо, к сновидениям) была унаследована ещё от последнего общего предка рептилий и млекопитающих, жившего на Земле 350 миллионов лет назад.
Учёные – осторожный и въедливый народ и всегда допускают вероятность ошибки. Обычно открытие становится общепризнанным только после того, как его независимо воспроизведут хотя бы две разные группы исследователей.
Команда Люппи взялась проверить выводы коллег, поставив эксперимент с Pogona vitticeps заново. Нейробиологи полностью подтвердили результаты предшественников касательно ЭЭГ и движений глаз рептилии. Однако они провели опыты и на другой ящерице вида Salvator merianae.
Учёные подошли к делу основательно. Они регистрировали не только ЭЭГ и движения глаз, но и электрическую активность мышц, сердечный ритм и другие показатели организма существа.
Выяснилось, что Salvator merianae также демонстрирует фазу быстрого сна, судя по движению её глаз. Кроме того, это состояние успешно подавляется фармакологическими средствами, обычно используемыми для этой цели.
Однако не обошлось без неожиданностей. Для птиц, млекопитающих и ранее исследованной Pogona vitticeps в фазе быстрого сна характерна в целом одна и та же картина ЭЭГ, похожая на их же энцефалограмму во время бодрствования. Но мозг Salvator merianae демонстрировал совершенно иную активность, на картину бодрствования совсем не похожую.
Из исследования можно сделать два важных вывода. Во-первых, окончательно подтверждено существование у рептилий быстрого сна и, видимо, связанных с ним сновидений. Во-вторых, различия в картине этой фазы сна бывают очень причудливыми: два вида ящериц могут больше разниться по этому параметру, чем ящерица и человек. Это вызывает новые вопросы о ходе эволюции сна, на которые только предстоит ответить.
Автор: Анатолий Глянцев