Как появился сон. Эволюция сна


Эволюция сна

Быть может Вы замечали, как много спят ваши домашние любимцы: кошки, собаки или попугаи. А вот обезьяны, например, активно бодрствуют, но посвящают большую часть этой активности подготовке ко сну.

Все наши братья меньшие, без исключения, любят сон и предпочитают его активности.

Эволюция жизни на Земле прошла долгий путь развития от простейших одноклеточных организмов до высокоорганизованных многоклеточных форм, аналогичное развитие,  от покоя у простых организмов до физиологического сна у высших позвоночных, претерпела и эволюция сна.

Чем живое существо выше организованно, тем оно меньше спит и интереснее проводит время в бодрствовании, чем его положение ниже на лестнице эволюции, тем больше оно проводит в состоянии полусна.

Беспозвоночные имеют фазы неподвижности похожие на сон. Феликс Струмвассер, американский ученый, изучил поведение гигантской морской улитки – аплизии. Этот молюск проводит свой день в поисках пищи, а вечером замирает в углу аквариума до утра. В этом состоянии заметны лишь спорадические (единичные) движения головы и антенн.

Еще один пример беспозвоночного – мотылек. Непрерывное порхание чередуется с короткими фазами покоя. По мере чередования этих фаз, требуются все большие раздражители, чтобы разбудить мотылька. Имеется взаимосвязь между позой животного и степенью погруженности в покой. В самой глубокой стадии покоя он укладывает свои антенны на спину и прикрывает их крыльями. На прикосновения в такие моменты мотылек не реагирует.

эволюция снаВ том или ином виде сон присущ всем позвоночным.

Рассмотрим более древних их представителей, рыб. Ленинградские ученые подвергли всестороннему исследованию линя: регистрировались биотоки мозговых структур, мышц и глаз, частота дыхания и сердечные сокращения. В результате обнаружены три формы жизни:

  • двигательная активность (подобная нашему бодрствованию),
  • полный отдых (неподвижное состояние),
  • промежуточное состояние (линь помахивает изредка хвостом).

Стадии сна у линя отсутствуют.

Исследования карликового сомика показало наличие у него кроме бодрствования двух форм покоя – дневной покой (покой № 1) и ночной покой (покой № 2). Отличаются эти формы состоянием мышечного тонуса. В покое № 1 сомик обладает восковидной гибкостью, хвост можно отвести в любую сторону. В покое № 2 повернуть хвост не получится – повернется все тело. Такое состояние называется ригидным, в просторечье – досковидным.

Амфибии, бывшие обитатели океана и ближайшие родственники рыб, имеют три формы покоя: № 1, № 2, № 3.

Травяная лягушка зиму проводит в состоянии анабиоза, когда все ее жизненные процессы настолько замедленны, что отсутствуют внешние признаки жизни. Ранней весной она просыпается, мечет икру, после этого покидает болото и переселяется на сушу. В покое № 3 ее мышцы совсем расслаблены, как и у нас во сне. Это состояние для нее редкость, лягушка предпочитает первые две формы. В покое № 2 лапы ее подтянуты к брюшку, голова на поверхности воды. Придать ей какую-либо другую форму в этом состоянии сложно – амфибия сжимается в комочек и опускает низко голову. Интересен дневной покой № 1, лягушка застывает в позе никак не вяжущейся с отдыхом, например в позе готовности к прыжку. С ней в эти моменты можно делать все что угодно, придать любую позу, поставить на голову, подвесить за лапки – она и не подумает ожить. Ее мышцы, как и у сомика, податливы и гибки, подобно теплому воску.

Эволюция сна

У хамелеона зафиксированы три формы жизни: бодрствование, сноподобное состояние, сон.

Сноподобное состояние наступает только днем, рептилия застывает с открытыми глазами. В этой фазе сердце бьется реже, чем при бодрствовании, но более часто, чем во сне. То же самое происходит и с тонусом мышц.

Доктор Фланигам с коллегами, утверждают, что рептилии спят по-настоящему, в отличие от амфибий. И хотя у них отсутствуют медленная и быстрая стадии сна, все остальные признаки налицо: сердечный ритм замедлен, тонуса мышц снижен, характерная поза, глаза закрыты, заторможенная реакция на внешний раздражитель.

У болотных черепах ленинградские физиологи обнаружили те же состояния: дневной покой, ночной покой и бодрствование.

Когда черепаха бодрствует, она двигается, реагирует на внешние факторы. В состоянии дневного покоя она застывает с вытянутой шеей и открытыми глазами в любой позе. Лишь глаза сохраняют ориентировочную реакцию, но лапы неподвижны. Ночной покой черепахи – это настоящий сон с расслаблением мышц и закрытыми глазами, как в покое № 3 у лягушки, как у нас. Покой № 3 амфибий и сон рептилий, по мнению доктора Кармановой, соответствуют медленному сну теплокровных животных. Это сон «промежуточный» между сном «настоящим» с его ярко выраженными стадиями и «первичным» сном («сноподобным» состоянием), то есть покоем № 1 и покоем № 2.

Эволюция снаУдивительно, что животные предпочитают всем формам жизни каталепсический покой № 1.

Они проводят в нем достаточно продолжительное время: карликовый сомик около 30% суток, болотная черепаха – 45%, травяная лягушка – 60%. Любят этот покой и птицы: куры отводят каталепсии 18% суток, совы – 25%. Всем кажется, что совы днем спят, но на самом деле, они находятся в покое, а спят нормальным электрографически выраженным сном ночью. Некоторые млекопитающие тоже склонны к каталепсии: морские свинки и кролики пребывают в ней около 5% суток, что больше часа.

И.Г. Карманова, доктор биологических наук, считает, что дневной покой № 1 (состояние оцепенения или каталепсия) связан с адаптацией животного к максимальной степени освещенности, а ночной - к минимальной. Оцепенение – это защитная реакция на свет первых земноводных, вылезших на сушу и ослепленных солнечным светом, закрепленная генетически и переданная последующим поколениям. Обе формы, покой № 1 и покой № 2, отражают суточную периодичность освещенности.

У птиц древнейшая форма существования, покой № 1, сочетается с более новыми формами – медленным сном и быстрым.

Голубь спит 10 часов в сутки, 40 минут из них относятся к парадоксальному сну, каждый эпизод которого длится всего несколько секунд. Парадоксальному сну птиц присущи характерные быстрые движения глаз, но расслабления мышечного тонуса, как у млекопитающих, нет. Только у гусей в этой фазе расслабляются шейные мышцы.

Английский зоолог Деннис Лендрем, наблюдая за сном голубя, отметил, что он время от времени открывает глаза, видимо, чтобы вовремя заметить приближение опасности. Если птица спит в стае, то глаза во время сна открываются реже – все члены стаи выполняют задачу слежения и предупреждения, а значит спать можно более спокойно, чем поодиночке. Такое явление назвали коллективным сном.

Натаниель Клейтман, крупнейший нейрофизиолог и сомнолог, заметил, что

сон в «электроэнцефалографическом смысле» – это привилегия теплокровных животных, у которых хорошо развит передний мозг.

Тем не менее, существует очевидная преемственность между «настоящим» сном теплокровных и «ненастоящим» сном холоднокровных: у рептилий, у амфибий, даже у рыб можно заметить зачатки быстрого сна. Проявляются они моментами бодрствования на общем фоне картины первичного сна.

Состояние оцепененияПри переходе от бодрствования к покою у рептилии или амфибий замедляются дыхание и пульс, то же самое происходит у человека.

Все мы, от рыб до высокоорганизованных приматов, иногда возвращаемся во время сна к древним формам реагирования, повторяя в поведении филогенез (эволюцию развития вида).

Рыбы, как и миллионы лет назад, совершают стереотипные движения хвостом, двигают задними лапками лягушки, черепахи – производят роющие движения передними лапками и головой: они были роющими животными когда-то. Мы часто принимаем позу, в которой были в материнской утробе, и нам порой могут сниться динозавры и мамонты.

Если у человека разлаживается психика, считает Карманова, он охотно впадает в состояние каталепсии (оцепенения) или кататонии (ступора или возбуждения) – прячется в покой № 1 или покой № 2.

Природа на заре жизни предложила своим созданиям разные формы приспособления к меняющимся обстоятельствам окружающей среды: смена тьмы и света, ночи и дня. У живых организмов выработались реакции на свет, реакции на тьму, сформировалось состояние, необходимое для активного добывания пищи – бодрствование. У позвоночных, распространившихся на суше, возникает потребность в периодическом расслаблении мышц конечностей и шеи. Энергичное преодоление земного притяжения требует отдыха и восстановления сил. Этот отдых не могли обеспечить восковидный покой № 1 и ригидный покой № 2. Так возникает покой № 3 с его расслаблением мышечного тонуса и всплесками ритмов бодрствования – предшественник нашего двухфазного сна.

Первичный сон у позвоночных (покои № 1 и № 2) возникает около 300 миллионов лет назад. 250 миллионов лет назад появляется промежуточный сон, это происходит в пермский период, когда господствуют рептилии и формируются другие похожие на них животные. Медленный сон возникает 200 млн. лет назад, а быстрый спустя еще 50 млн. лет.

На заре эволюции сна, таким образом, были два состояния: покой и активность. Из активности произошло бодрствование, из покоя получился сон.

Покой имел три формы, а активность – одну. Стоит ли удивляться тому факту, что холоднокровные – наши дальние родственники, предпочитают любой активности покой, а обезьяны – наши близкие родственники, посвящают львиную долю своей активности тому, чтобы обеспечить себе комфортный покой. Для них покой естествен, активность – вынуждена.

Одни животные предпочитают восковидную гибкость, одеревенение – другие, расслабленность – третьи. Но хлопоты, суету и активную деятельность мало кто любит.

Только нам людям доставляет удовольствие активность, а в голову иногда приходят мысли о том, что проспать треть жизни чуть ли не преступление.

___________________________________________________

Источники: А.Борбели «Тайна сна», «Три трети жизни» А.М. Вейна

Вы можете прочитать другие статьи, воспользовавшись  Картой сайта,
а также получать новые статьи на ваш почтовый ящик. 
Введите свой E-mаil:   
 

Перейти на Главную страницу.

Комментарии к записи "Как появился сон. Эволюция сна"
Отзывов 7 Перейти к форме комментирования
  1. Очень интересная и познавательная статья, для себя узнал много нового. Почитав статью, можно заметить, как много чего похожего у человека с животным. Всем живым организмам нужен полноценный сон, без которого просто невозможно нормально функционировать.

    Ответить на этот комментарий »
  2. А я сплю по 5 в сутки. Причем с детства. Не знаю хорошо это или плохо, но это так. Ложусь спать поздно: около 2 ночи, на работу встаю в 6 утра. И так каждый день. Не могу загнать себя в постель раньше, нахожу себе всякие интересные занятия и времени на сон жалко. Зато иногда на работе я как травяная лягушка в форме покоя № 1. Могу вдруг замереть с протянутой рукой к компьютерной мышке или напряженно вглядываясь в монитор, и вздрагиваю, выходя из этого состояния. Все понимаю, что ночью надо спать, но каждый вечер действую по одному и тому же сценарию.

    Ответить на этот комментарий »
  3. А я раньше и не задумывалась даже, что сон в нашем его понимании появился не сразу, да еще и не у всех живых существ он есть вообще. Теперь понимаю, эволюция сна все же несет только положительные последствия для нас: люди бы не стали людьми, если бы продолжали спать по 12 часов в сутки как какие-нибудь голуби.

    Ответить на этот комментарий »
  4. Интересная статья, с удовольствием прочитала. Зашла первый раз на ваш сайт, ещё не всё просмотрела. Думаю найду статью как улучшить сон. Да на сон мы тратим много времени, но если плохо спал всю ночь, то облегчение не приходит, думаю мало можно спать тогда когда крепкий и здоровый сон.

    Ответить на этот комментарий »
    • Вы правы, Алевтина, мало спать возможно только при полноценном сне.

      Ответить на этот комментарий »
  5. У меня часто возникают подобные мысли, о пустой растрате времени на сон. Хотелось бы его сократить, но не получается: стоит не выспаться, пол дня как разбитое корыто ходишь. Вот и выходит, что чем больше хочется переделать дел, тем лучше надо выспаться.

    Ответить на этот комментарий »
  6. Уважаемая Елена, прочитал Вашу статью. Очень интересные высказывания, побольше таких статей. Желаю удачи!Игорь.

    Ответить на этот комментарий »
Оставьте комментарий к этой записи ↓

* Обязательные для заполнения поля
Внимание: все отзывы проходят модерацию.