Cercetătorii confirmă două faze distincte de somn la un păianjen săltăreț
Un studiu realizat de cercetători de la Institutul de Biologie Organismică al Universității din Bonn a investigat comportamentul de somn al păianjenului săltăreț australian Portia fimbriata. Rezultatele, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, oferă prima confirmare cuprinzătoare a unui comportament veritabil de somn la un păianjen, inclusiv a unei stări asemănătoare somnului REM.
La vertebrate, somnul REM este caracterizat prin mișcări rapide ale ochilor și contracții musculare. Echipa a urmărit dacă un astfel de stadiu poate fi observat și la păianjeni. Pentru aceasta, cercetătorii au înregistrat la rezoluție înaltă comportamentul speciei Portia fimbriata pe parcursul mai multor zile și nopți și au efectuat teste experimentale.
Două stadii de somn clar diferențiate
Potrivit studiului, păianjenul prezintă un somn veritabil și reglat, cu două stadii bine distincte, dintre care unul seamănă cu somnul REM și este marcat de mișcări oculare și contracții musculare. Până în prezent, dovezile experimentale privind un comportament real de somn la păianjeni lipseau, iar cunoștințele despre somn provin aproape exclusiv de la vertebrate.
Observațiile au fost realizate în recipiente mici de plastic, cu diametrul de 12 centimetri, în condiții variate de iluminare, pentru a înregistra ritmurile zi-noapte. Pentru filmările nocturne, echipa a folosit camere cu infraroșu, care au documentat pozițiile de somn, fazele de repaus și etapele asemănătoare somnului REM.
Teste comportamentale fără măsurarea activității cerebrale
Cercetătorii au verificat dacă animalele se aflau într-adevăr într-o stare de somn aplicând un stimul acustic și măsurând timpii lor de reacție. De asemenea, au testat dacă păianjenii prezintă „recuperare a somnului” după o perturbare a acestuia, adică dacă își compensează somnul pierdut.
Provocarea principală a fost găsirea unui stimul la care animalele să reacționeze în mod fiabil, în condițiile în care păianjenii percep lumea foarte diferit de oameni. Totodată, cercetătorii au trebuit să rămână prudenți pentru a nu suprainterpreta mișcările asemănătoare celor din somnul REM și au fost nevoiți să se bazeze exclusiv pe comportamentul animalelor, fără a putea măsura activitatea cerebrală. Acest lucru a necesitat documentare video foarte detaliată și îndelungată, care a generat volume mari de date.
O specie cu comportament de vânătoare sofisticat
Speciile din genul Portia se hrănesc cu alți păianjeni. Strategiile lor variate de vânătoare sunt adesea interpretate ca un semn de inteligență: de exemplu, imită vibrațiile insectelor care se zvârcesc prinse în pânză pentru a atrage păianjenii constructori de pânze. Acest comportament sofisticat sugerează capacități de învățare deosebite, ceea ce face specia deosebit de interesantă pentru cercetare. Adultul de Portia fimbriata are aproximativ dimensiunea unei monede de un euro.
Perspective pentru studiul evoluției somnului
Rezultatele ar putea ajuta la înțelegerea modului în care a evoluat somnul și a cât de răspândite sunt stările asemănătoare somnului REM în regnul animal. Acestea deschid noi perspective pentru biologia comportamentală comparată, neurobiologie și cronobiologie, precum și pentru cercetarea sistemelor nervoase simple.
Cercetătorii recomandă studierea somnului nu doar la organismele-model clasice sau la vertebrate, ci și într-o gamă taxonomică mai largă, în special la animale cu sisteme nervoase foarte diferite sau cu adaptări extreme. Acest lucru poate ajuta la identificarea unor principii universale și a unei posibile funcții primordiale a somnului. În ciuda cercetărilor intense pe acest subiect, rămân surprinzător de multe lacune în înțelegerea somnului, inclusiv la oameni.
Echipa intenționează să investigheze în continuare modul în care somnul, în special somnul asemănător celui REM, a evoluat în întreaga diversitate a păianjenilor. De asemenea, cercetătorii compară comportamentul de somn al păianjenilor din sălbăticie cu cel din laborator. Studii viitoare urmăresc să clarifice legătura dintre somn și capacitățile cognitive, precum și ce se întâmplă în creierul arahnidelor și al insectelor în timpul somnului. Ei vor să înțeleagă și modul în care schimbările climatice și alte influențe antropice, în special lumina artificială nocturnă, afectează comportamentul de somn al acestor animale.
