ทำไมปลาโลมาจึงหลับตาข้างเดียว นอนเล่นคลื่น เกิดอะไรขึ้น

“วาฬ (และโลมาอยู่ในกลุ่มย่อยของวาฬมีฟัน) นอนอยู่บนผิวน้ำ” สิ่งเดียวที่ผู้เขียนหนังสือเกี่ยวกับโลมาสามารถตอบคำถามนี้ได้ พูดดีแต่สั้นไป

เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด โลมาหายใจด้วยปอด รูจมูกเดียวของพวกเขา - ที่เรียกว่าช่องลม - ตั้งอยู่บนส่วนที่ยกขึ้นของมงกุฎ ดังนั้นแม้ในความฝันสัตว์จะต้องรักษาตำแหน่งที่แน่นอนในน้ำอย่างต่อเนื่อง แต่อย่างที่เชื่อกันทั่วไปว่า ฝันลึกมันแตกต่างจากความตื่นตัวตรงที่เวลานี้กล้ามเนื้อของสัตว์จะคลายตัวและสามารถใช้อิริยาบถต่างๆ ปลาโลมาไม่สามารถจ่ายได้ นี่หมายความว่าพวกเขาไม่ได้นอนเลยจริงๆเหรอ?

ยิ่งสมมติฐานดั้งเดิมมากเท่าไร ก็ยิ่งต้องใช้หลักฐานที่น่าเชื่อถือมากขึ้นเท่านั้น แต่ลิลลูไม่มีพวกเขา ในเวลาเดียวกัน การคาดเดาของเขาไม่สามารถถือได้ว่าเป็นการเก็งกำไรอย่างหมดจด นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันถูกผลักดันโดยข้อเท็จจริงบางอย่าง และเหนือสิ่งอื่นใดคือการพึ่งพาการหายใจของปลาโลมาในสภาวะของระบบประสาทที่ผิดปกติซึ่งถูกค้นพบโดยบังเอิญ

นานมาแล้ว เมื่อลิลลี่เพิ่งเริ่มทำงานกับโลมา นักสรีรวิทยาที่มีประสบการณ์หลายคนที่ห้องทดลองของมารีนแลนด์ได้เริ่มทำแผนที่เปลือกสมองของปลาโลมาเป็นครั้งแรก ในการทำเช่นนี้ตามวิธีการที่ยอมรับสัตว์จะต้องถูกกีดกันจากโอกาสที่จะเคลื่อนไหวก่อนอื่น “โลมาถูกนำขึ้นจากน้ำแล้ววางลงในแก้ว” จอห์น ลิลลี่ กล่าวในหนังสือของเขา “ดร.วูลซีย์ฉีดยาเนมบูทัลที่เป็นยาเสพติดที่คำนวณได้ให้เขา ปริมาณนี้ - สามสิบมิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัว - น้อยกว่าที่ปกติสำหรับบิชอพเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเพื่อให้สัตว์ต้องหลับสนิท ... ครึ่งชั่วโมงถัดไปนั้นเจ็บปวดอย่างมากสำหรับพวกเราทุกคน การหายใจของปลาโลมาเริ่มน้อยลงเรื่อยๆ และในที่สุด หัวใจของเขาก็หยุดเต้น”

สมมติฐานเกี่ยวกับขนาดยาที่มากเกินไปหรือผลกระทบเฉพาะของ Nembutal นั้นไม่เกิดขึ้นจริง การทดลองครั้งต่อมาพบว่ายาในปริมาณที่น้อยที่สุดทำให้สัตว์ตายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สาเหตุคือหยุดหายใจ “มันเป็นการค้นพบที่ไม่คาดฝันและท้อแท้” ลิลลี่ยอมรับ

ลิง สุนัข แมว เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ยังคงหายใจตามปกติขณะนอนหลับ โลมาด้วยเหตุผลบางอย่างหลุดออกจากซีรีส์นี้ ความคิดเกิดขึ้นว่าโลมาไม่หายใจแบบสะท้อนกลับ แต่ควบคุมการหายใจของพวกมันอย่างมีสติ มีเพียงสิ่งนี้เท่านั้นที่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมถึงส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อ ระบบประสาททำให้เกิดผลที่แก้ไขไม่ได้

สำหรับนักชีววิทยา L.M. Mukhametov ซึ่งเชี่ยวชาญในการศึกษาสรีรวิทยาการนอนหลับ ปลาโลมาเป็นที่สนใจเป็นพิเศษ ประการแรก ความเชื่อมโยงที่เข้าใจยากระหว่างการนอนหลับและการหายใจดังที่อธิบายไว้ข้างต้น

หนึ่งในเทคนิคหลักในการศึกษากิจกรรมประสาทที่สูงขึ้นคือการนำอิเล็กโทรดเข้าสู่โครงสร้างต่างๆ ของสมองที่มีชีวิต จริงอยู่ ในการใช้เทคนิคดั้งเดิมกับโลมา ต้องใช้ความเฉลียวฉลาดหลายอย่าง สัตว์ต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์โดยไม่มีการจำกัด หรืออย่างน้อยต้องไม่จำกัดเสรีภาพมากเกินไป ฉันต้องคิดหาวิธีไม่เพียงแต่ฝังอิเล็กโทรดเข้าไปในสมองของสัตว์เท่านั้น แต่ยังต้องใช้สายเคเบิลป้องกันการสั่นสะเทือนแบบพิเศษที่เชื่อมต่อพวกมันกับเครื่องบันทึกและไม่รบกวนการเคลื่อนไหวของโลมา

ในช่วงเวลาของการทดลอง โลมาจะถูกย้ายไปยังแอ่งขนาดเล็ก ตรงจากหัวของสัตว์ยื่นสายไฟขึ้นไป ตอร์ปิโดที่มีชีวิตสีเทาวนอยู่ในน้ำ มองผู้มาเยี่ยมเป็นครั้งคราวด้วยท่าทางที่ชาญฉลาด เทคนิคที่พัฒนาขึ้นนี้เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตภาพกิจกรรมของสมองของโลมาอย่างต่อเนื่องและเป็นเวลานาน ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะใด ไม่ว่าจะเป็นการนอนหลับหรือการตื่นก็ตาม

และตอนนี้พวกเขามีข้อเท็จจริงที่หักล้างไม่ได้อยู่ในมือ ปรากฎว่าโลมาเช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ นอนหลับเป็นเวลานานและต่อเนื่อง และปลาโลมาหายใจขณะหลับ และยังไม่ใช่ทั้งหมดเช่นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก อย่างแรกเลย พวกเขาไปว่ายน้ำตอนนอนหลับ และไม่เฉื่อยเช่นถังเปล่าที่แกว่งไปแกว่งมาในทะเล แต่เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของสระอย่างต่อเนื่อง

นอนในการเคลื่อนไหวหรือเคลื่อนไหวในการนอนหลับ? แต่นั่นไม่ใช่พฤติกรรมของคนบ้าหรอกหรือ? คนหลับตาไม่เพียงแค่ยืน เดิน แต่บางครั้งทำปาฏิหาริย์แห่งการทรงตัว จริงอยู่การเดินละเมอนั้นเป็นการละเมิดจิตใจอย่างชัดเจนและสัตว์ที่มีสุขภาพดีก็มีอยู่ที่นี่ มีบางอย่างที่น่าประหลาดใจ! การวิจัยยังคงดำเนินต่อไป และสิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดกำลังรอนักวิทยาศาสตร์อยู่ นั่นคือ สมองซีกขวาและซีกซ้ายของโลมาที่หลับใหลอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ไม่น่าเชื่อว่าไม่มีใครเคยเห็นอะไรแบบนี้มาก่อน! เมื่อพิจารณาจากเส้นโค้งของศักยภาพทางชีวภาพ เมื่อซีกโลกหนึ่งหลับ อีกซีกหนึ่งหลับ อีกซีกหนึ่งตื่นหรืออยู่ในสภาพที่ชวนให้นึกถึงความตื่นตัวอย่างยิ่ง นอกจากนี้ ซีกโลกยังอยู่ในสถานะใช้งานและถูกยับยั้งสลับกัน โดยเปลี่ยนบทบาทเป็นประจำทุกๆ สองสามสิบนาที

ทำไมปลาโลมาจึงต้องได้รับความสามารถที่ผิดปกติเช่นนี้? หากกิจกรรมของซีกโลกหนึ่งหมายถึงความตื่นตัวจริงๆ บางทีมันอาจจะทำหน้าที่เฝ้าระวังบางอย่างในเวลานี้ จริงอยู่ โลมาไม่ได้มีศัตรูที่อันตรายจริงๆ มากมายนัก แต่ก็ไม่ควรลืมเรื่องการหลอกลวงของธาตุน้ำที่อยู่รอบๆ

แม้กระทั่งในความฝัน การเฝ้าระแวดระวังอยู่เสมอเป็นคุณสมบัติที่ประเมินค่ามิได้สำหรับสัตว์ป่า ทำไมปลาโลมาไม่ควรมีคุณสมบัตินี้นอกเหนือจากความสามารถที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ ? ยังไม่จำเป็นต้องละทิ้งความเป็นไปได้นี้โดยสิ้นเชิง นอกจากนี้ ข้อสังเกตอื่น ๆ บางส่วนยังพูดถึงในความโปรดปรานของมัน ตัว​อย่าง​เช่น สังเกต​ว่า โลมา​ที่​หลับ​อยู่​มี​ตา​ข้าง​เดียว. "ตาหลับ" นี้ไม่เกี่ยวข้องกับซีกโลกที่ตื่นอยู่ใช่หรือไม่

และต่อไป. เป็นไปได้ว่าความตื่นตัวแบบอื่นของซีกโลกหนึ่งมีความจำเป็นสำหรับปลาโลมาในการจัดระเบียบการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจที่ประสานกันอย่างซับซ้อน ในกรณีนี้ การตายของสัตว์ในห้องปฏิบัติการนั้นค่อนข้างเข้าใจได้: สารเสพติดที่ฉีดเข้าไปขัดขวางการทำงานปกติของสมองสองซีกในคราวเดียวและทำให้การหายใจไม่ออก

ทฤษฎีที่ว่าโลมาไม่เคยหลับใหลถูกหักล้าง พวกมันผล็อยหลับไป แต่ไม่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ได้พูดคุยเกี่ยวกับความตื่นตัวตลอด 24 ชั่วโมง โดยอ้างว่าโลมาเป็นสัตว์ที่สูงกว่า ไม่ใช่ปลาหรือสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และนี่หมายถึงความจำเป็นที่ต้องขึ้นไปบนผิวน้ำครั้งแล้วครั้งเล่าเพื่อหายใจ ภายใต้สภาวะเช่นนี้ การนอนหลับดูไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลมาหลายครั้งทั้งในกรงขังและที่อยู่อาศัยตามปกติของพวกมัน นี่คือผลลัพธ์ของพวกเขา:

• สัตว์ต้องทำ หายใจทุกสิบห้านาที;
• ผิวหนังของสัตว์จำพวกวาฬต้องการความชุ่มชื้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นพวกมันจึงไม่สามารถอยู่บนผิวน้ำได้เป็นเวลานาน
• ทักษะการเคลื่อนไหวที่ดี เช่น การเคลื่อนไหวของครีบและการหดตัวของกล้ามเนื้อ ไม่เคยหยุดนิ่ง ไม่เหมือนกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ
• ในช่วงที่มีกิจกรรมลดลง ซึ่งอาจมีลักษณะเป็นการนอนหลับ โลมาไม่หยุดขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อหายใจ หรือในทางกลับกัน ดำน้ำลึกเพื่อให้ผิวชุ่มชื้น
• กิจกรรมของสมองไม่เคยลดลงถึงระดับของสัตว์อื่นและคนที่อยู่ในสภาวะหลับใหล

คุณสมบัติของโครงสร้างสมอง

อย่างไรก็ตาม การวิจัยในสาขาการหลับใหล (ศาสตร์แห่งการนอนหลับ) ได้แสดงให้เห็นว่ากลไกและระยะของการนอนหลับนั้นเหมือนกันในสัตว์ชั้นสูงทั้งหมด และในกรณีที่เขาไม่อยู่นานกว่าสิบสองวัน สิ่งมีชีวิตจะพัฒนาความผิดปกติทางจิตใจและพฤติกรรม และจากนั้นมันก็ตาย

สิ่งนี้ทำให้เราต้องทบทวนทฤษฎีการอดนอนของโลมาอีกครั้ง และทำการวิจัยในเชิงลึกมากขึ้น ข้อมูลที่ได้รับนั้นยอดเยี่ยมมาก:

1. โลมายังคงหลับใหล
2. พวกเขามีโครงสร้างที่แตกต่างกันเล็กน้อยของสมองทำให้ซีกโลกทำงานแยกจากกัน
3. ในระหว่างการนอนหลับ ในสัตว์จำพวกวาฬทั้งหมด ซีกขวาและซีกซ้ายจะนอนหลับสลับกัน ในขณะที่สัตว์ที่ตื่นขึ้นจะทำหน้าที่ควบคุมร่างกาย
4. โลมามีความสามารถในการรับรู้กระแสแม่เหล็ก ซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แน่นอนขณะนอนหลับ

ปลาโลมานอนหลับได้อย่างไร

ปรากฎว่าโลมาเข้านอน แต่ละซีกของสมองขณะที่ตาที่สัมพันธ์กับซีกโลกที่หลับใหลปิดอยู่ และตาที่ยังไม่หลับก็เปิดออก ในช่วงเวลาแห่งการพักผ่อน สัตว์ที่ฉลาดจะทิ้งส่วนลึกของมหาสมุทรอันตราย ที่ซึ่งพวกมันถูกคุกคามโดยสัตว์ร้าย ไปที่น้ำตื้น

อย่างไรก็ตาม มีเพียงโลมาที่โตเต็มวัยเท่านั้นที่สามารถหลับได้แม้จะลืมตาข้างเดียว ในเดือนแรกของชีวิต โลมาจะไม่หลับจริงๆ ในช่วงเวลาเดียวกัน ผู้หญิงที่ดูแลทารกแรกเกิดก็ถูกบังคับให้ดำเนินชีวิตที่กระฉับกระเฉงมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าคุณสมบัตินี้เกิดจากภูมิหลังของฮอร์โมนพิเศษ

การศึกษาการนอนหลับยังแสดงให้เห็นว่าสัตว์จำพวกวาฬ ฝันได้. นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปนี้โดยสังเกตปฏิกิริยา สัตว์ที่หลับใหลส่งเสียง วิตกกังวล และแสดงอารมณ์อื่น ๆ ของการทำงานของสมอง

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากขึ้น

และในขณะที่ศึกษาความผิดปกติของการนอนหลับของโลมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจหลายอย่างควบคู่กันไป ปรากฎว่าสมาชิกแต่ละคนในกลุ่มมีชื่อที่เขาเลือกเอง ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถระบุตัวตนของกันและกันและเรียกบุคคลที่เฉพาะเจาะจงได้

นอกจากนี้ การสังเกตล่าสุดยังยืนยันการมีอยู่ของโครงสร้างทางสังคมที่พัฒนาแล้วภายในกลุ่มที่แยกจากกันและความสามารถในการเอาใจใส่ ข้อเท็จจริงเหล่านี้มีส่วนสนับสนุนให้โลมาเป็นที่รู้จักในฐานะปัจเจกบุคคลในบางประเทศ และการห้ามเลี้ยงโลมาและการใช้สัตว์จำพวกวาฬเพื่อความบันเทิงในที่อื่นๆ

ทุกสิ่งมีชีวิตต้องการพักผ่อนเพื่อฟื้นฟูร่างกายให้แข็งแรง นี่คือสิ่งที่ธรรมชาติตั้งใจไว้ การนอนหลับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคน - นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์ใด ๆ ที่มีลำดับสูงกว่าซึ่งรวมถึงเรา - ผู้คน เราคุ้นเคยกับการเชื่อมโยงการนอนหลับกับสภาวะของการพักผ่อนอย่างสมบูรณ์และไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ นี่เป็นวิธีที่ตัวแทนเกือบทั้งหมดของการนอนหลับในห้องซาวน่าที่มีการจัดระเบียบอย่างดี

เป็นเรื่องปกติที่สิงโตจะนอนหงายเกือบทั้งวัน ช้างในแอฟริกามักจะงีบหลับเมื่อลุกขึ้นยืนเป็นเวลาสองถึงสามชั่วโมง ยีราฟขายาวขดตัวเพื่อพักผ่อน

แต่ปลาโลมานอนหลับได้อย่างไร? ท้ายที่สุดไม่มีใครเคยเห็นเขานิ่งเฉย สัตว์ที่น่าอัศจรรย์เหล่านี้มักจะเคลื่อนไหวในน้ำได้อย่างง่ายดายและสง่างามเป็นพิเศษ ดูเหมือนว่าพวกเขาจะตื่นตลอดเวลาและ ง่วงนอนพวกเขาไม่ได้มีอยู่ในหลักการ

แต่ข้อสันนิษฐานนี้ไม่ถูกต้อง ซึ่งในที่สุดก็ได้รับการพิสูจน์โดยการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

ปลาโลมาหายใจอย่างไร?

มนุษย์เราแทบไม่เคยนึกถึงการหายใจของเราเลย สำหรับเรากระบวนการนี้เป็นไปตามธรรมชาติ แต่สำหรับโลมา สิ่งต่างๆ ก็ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย ทุก ๆ 5 หรือ 10 นาที โลมาตัวใดตัวหนึ่งจะต้องโผล่ขึ้นมาเพื่อเติมออกซิเจน ซึ่งบ่งบอกถึงการประสานงานของกล้ามเนื้อและสมอง

ทุกคนรู้มานานแล้วว่าปลาโลมาไม่ใช่ปลา แต่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แท้จริง นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำรอง นั่นคือบรรพบุรุษของพวกเขามีอยู่ในธาตุน้ำ แต่เมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาก็เชี่ยวชาญในแผ่นดินและสามารถหายใจด้วยความช่วยเหลือของปอดได้ นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบสาเหตุที่สัตว์ดังกล่าวกลับคืนสู่ธาตุน้ำ

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดังกล่าวไม่มีอวัยวะหรือการปรับตัวที่อนุญาตให้หายใจใต้น้ำได้ไม่เหมือนกับปลา นั่นคือพวกเขาไม่มีเหงือก เพื่อตุนอากาศสำหรับหายใจ โลมาจำเป็นต้องโผล่ขึ้นมา

อวัยวะระบบทางเดินหายใจของโลมา

ด้วยเหตุนี้ โลมาจึงยังคงหายใจด้วยปอดต่อไป มีวาล์วพิเศษที่ปลาโลมาเปิดเมื่อเข้าใกล้ผิวน้ำ เมื่อหายใจออกและหายใจเข้า สัตว์จะปิดวาล์วและนำออกซิเจนส่วนใหม่ไปอยู่ใต้น้ำ กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนสำหรับร่างกายและแทบจะเป็นไปไม่ได้ในสภาวะง่วงนอน

อย่างไรก็ตาม ปริมาณอากาศที่ได้รับก็เพียงพอตามที่กล่าวไว้ข้างต้น มากถึงห้าถึงสิบนาที เป็นเวลาหลายปีที่นักชีววิทยาได้ตั้งคำถามที่ชัดเจน - โลมานอนในโหมดนี้ได้อย่างไร เพราะช่วงเวลาที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดนี้ต้องโผล่ออกมาเพื่อรับส่วนหนึ่งของออกซิเจนในบรรยากาศนั้นค่อนข้างสั้น

คำถาม คำถาม...

หลายรุ่นถูกหยิบยกขึ้นมา ที่สุดของพวกเขาอ้างว่าปลาโลมาไม่ต้องการนอนเลยนั่นคือพวกเขาไม่เคยอยู่ในสถานะนี้ ตามทฤษฎีอื่น พวกมันมีลักษณะเฉพาะด้วยการพักระยะสั้นระหว่างทางขึ้นสู่ผิวน้ำ

ปลาโลมานอนหลับหรือไม่? เป็นเวลานานที่สัตว์เหล่านี้ถูกมองว่าเป็นสัตว์นอนหลับพักผ่อนในสภาวะตึงเครียดของกล้ามเนื้อและเปิดตา เชื่อกันด้วยว่าพวกเขามีลักษณะการนอนหลับในช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออก และตื่นขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในองค์ประกอบของส่วนที่เก็บไว้ของออกซิเจน

นักวิทยาศาสตร์บางคนมองว่าการกระทำอัตโนมัติของโลมา เช่น คนเดินละเมอ เพื่อตรวจสอบสถานะที่แท้จริงของกิจการ ได้มีการจัดการศึกษาเพื่อลงทะเบียน biocurrents ของสมองโลมา

ปลาโลมานอนหลับอย่างไร - คำศัพท์สู่วิทยาศาสตร์

ขั้นตอนนี้ยากมาก สัตว์เหล่านี้ต้องถูกวางไว้ในสระ และมีการฝังอิเล็กโทรดเข้าไปในสมองของพวกมัน การบันทึกสัญญาณที่ได้รับดำเนินการโดยใช้คลื่นวิทยุ ซึ่งทำให้ปลาโลมาสามารถดำเนินชีวิตตามปกติได้

งานนี้ดำเนินการที่สถานีชีวภาพ Black Sea โดยนักวิจัยจาก Academy of Sciences นักวิทยาศาสตร์โซเวียต A. Ya. Supin และ L. M. Mukhametov ตัวแทนของสถาบันวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาและนิเวศวิทยาของสัตว์ได้จัดการสังเกตการณ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในท้ายที่สุดเพื่อค้นหาว่าปลาโลมานอนหลับอย่างไร ได้จัดการสังเกตการณ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งดำเนินการทั้งในกรงและในสระเปิด

สำหรับการฝังอิเล็กโทรดในสมอง ได้มีการเลือกตัวอย่างโลมาปากขวดและอะโซโวกหลายตัวอย่าง สัตว์เหล่านี้ได้รับโอกาสในการสนุกสนานเป็นนิสัยในระหว่างนั้นโดยใช้สัญญาณวิทยุบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมองของสมอง การวาดภาพที่ได้ทำให้สามารถติดตามกิจกรรมของแต่ละซีกโลกได้

เกิดอะไรขึ้น

ผลการศึกษานักวิทยาศาสตร์ตกใจมาก ปรากฎว่าการนอนหลับสนิทไม่ใช่เรื่องปกติสำหรับโลมา นั่นคือสมองของพวกเขายังคงทำงานอย่างต่อเนื่อง การค้นพบคือซีกโลกของเขาผลัดกันนอนหลับอย่างแท้จริง แต่ละคนได้รับส่วนแบ่งที่เต็มเปี่ยม นอนปกติประมาณ 6 ชั่วโมงต่อวัน ในช่วงเวลาหนึ่งชั่วโมงหรือครึ่งชั่วโมง การแทนที่จะเกิดขึ้นเมื่อซีกโลกตรงข้ามเข้าสู่โหมดสลีป

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือระหว่างความฝัน โลมาสามารถทำตัวราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น - ว่ายน้ำ ออกล่า และอื่นๆ ดังนั้นจึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่ผู้สังเกตการณ์ภายนอกจะตัดสินด้วยตาเปล่าว่าบุคคลนั้นกำลังนอนหลับอยู่ในขณะนั้นหรือไม่

โลมาหลับได้อย่างไร - ลืมตาหรือไม่?

เกือบทุกคนทั้งคนและสัตว์หลับตาในความฝัน แล้วปลาโลมาล่ะ? สอดคล้องกับความตื่นตัวสำรองของแต่ละซีกโลก! นั่นคือ โลมาหลับตาข้างหนึ่งปิดอยู่เสมอ

ทำไมปลาโลมาจึงหลับตาข้างเดียว? แม้กระทั่งก่อนการศึกษา หลายคนให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าตาข้างเดียวในโลมามักจะปิด แต่ก่อนหน้านี้ไม่มีใครเดาว่าจะเชื่อมโยงสิ่งนี้กับการนอนหลับ ดังนั้นจากการศึกษาจึงเกิดความรู้สึกทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง

ปรากฎว่าธรรมชาติให้โลมาอย่างแท้จริง โอกาสวิเศษพักผ่อนและตื่นตัวพร้อมกัน นั่นคือการนอนหลับที่สมบูรณ์และลึกเช่นเดียวกับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ - ด้วยการปิดของสมองซีกทั้งสอง - ไม่เคยเกิดขึ้นในโลมา

มันดูเหมือนอะไร

ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าปลาโลมานอนหลับอย่างไร ซีกโลกแต่ละซีกสลับกันคอยเฝ้าระวัง จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนสถานที่ ซีกโลกที่ใช้งานจะเข้าสู่โหมดสลีป ตรงกันข้ามจะเริ่มตื่นขึ้น เมื่อระยะการนอนหลับของปลาโลมาผ่านไป ซีกโลกทั้งสองจะรวมอยู่ในงานด้วย

กลไกการวิวัฒนาการนี้จัดทำขึ้นโดยธรรมชาติเพื่อความอยู่รอดของสปีชีส์ ซีกโลกหนึ่งตื่นตลอดเวลาแก้ปัญหาการส่งออกซิเจนไปยังสมองและป้องกันอันตรายจากการสำลัก

ดีแค่ไหนที่ตื่นเช้า ออกกำลังกาย แปรงฟัน ไปโรงเรียน หากนักวิทยาศาสตร์จับเราทันใดและสวมหมวกพิเศษให้เรา พวกเขาจะลงทะเบียนกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองของเราอย่างแน่นอน เซลล์ที่ประกอบกันเป็นสมองของเราจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าตลอดเวลา นั่นคือการสั่น ในระหว่างวัน ความผันผวนเหล่านี้จะมีน้อยและบ่อยครั้ง - ยิ่งบ่อยเท่าไหร่ เราก็ยิ่งร่าเริงและกระฉับกระเฉงมากขึ้นเท่านั้น แต่นักวิทยาศาสตร์จะเห็นภาพที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ถ้าเขาแอบย่องเข้ามาหาเราตอนกลางคืนอย่างเงียบๆ ขนาดใหญ่มาก แต่ความผันผวนที่หายากจะปรากฏในรูปของการทำงานของสมอง ระยะนี้เรียกว่าหลับลึก คือ เวลาที่เราไม่นิ่ง ร่างกายจะผ่อนคลาย และหลับตาลง หลังจากจับเด็กชายและเด็กหญิงได้มากพอ เช่นเดียวกับลุงและป้า นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าพวกเขานอนหลับไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ทั้งหมดผู้คน.

แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้พักเรื่องนี้ พวกเขาเริ่มจับแมว สุนัข หมู เม่น ไก่โต้ง และวัดการทำงานของไฟฟ้าในสมอง ปรากฎว่าสมองของสัตว์เลือดเย็น - กิ้งก่า, กบ, ซาลาแมนเดอร์ - ไม่รู้ว่าจะหลับลึกได้อย่างไร แต่สัตว์เลือดอุ่นทั้งหมดมีความฝัน - นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และคุณและฉัน นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าระหว่างความฝัน สมองถูกตัดขาดจากโลกภายนอกและ "ดูดซึม" ข้อมูลที่ได้รับในระหว่างวัน และร่างกายระหว่างนอนหลับก็ฟื้นกำลังที่สูญเสียไปเพื่อให้ในตอนเช้าเราตื่นขึ้นและต้อนรับวันใหม่ด้วยความปิติยินดี

แต่ถึงกระนั้นก็ยังไม่เพียงพอสำหรับนักวิทยาศาสตร์ แท้จริงแล้วนอกจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบกทั่วไป เช่น แมวและสุนัข ก็ยังมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่แปลกประหลาดอีกด้วย ได้แก่ โลมา วาฬ สิงโตทะเล พะยูน แมวน้ำขน แมวน้ำหู ภายนอกส่วนใหญ่คล้ายกับปลามาก แต่พวกเขาไม่ใช่ปลาเลย พวกมันเป็นเลือดอุ่นยิ่งกว่านั้น - สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

อย่างไรก็ตาม การสวมหมวกที่มีอิเล็กโทรดไว้บนวาฬ และยิ่งกว่านั้นการเกลี้ยกล่อมให้เขาใส่ร้ายมันชั่วขณะหนึ่ง ก็เป็นงานที่ยาก ท้ายที่สุดแล้ว วาฬไม่ใช่สหายที่เอื้ออาทรมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกไล่ตามพวกเขาอย่างแท้จริงเพราะพวกเขาใฝ่ฝันที่จะค้นพบ: พวกเขานอนหลับอย่างไร

สิ่งนี้ประสบความสำเร็จโดยนักวิจัยในประเทศที่นำโดย Dr. O. I. Lyamin พวกเขาบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองของวาฬและโลมาตลอดเวลา และได้ค้นพบสิ่งที่ไม่คาดคิด ในเวลาเดียวกัน วาฬซีกหนึ่ง "หลับ" อีกซีกหนึ่งทำงาน จากนั้นซีกโลกก็เปลี่ยนไป: ตัวที่ตื่นตัวจะหลับและตัวที่หลับอยู่จะตื่นขึ้น ศาสตราจารย์ Lyamin และเพื่อนร่วมงานเรียกการค้นพบนี้ว่า "การหลับในครึ่งซีกโลก" ดังนั้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลจึงสามารถเคลื่อนไหวได้ตลอดเวลา

แต่ทำไมมันถึงมีความจำเป็น การนอนหลับครึ่งซีกอันชาญฉลาดนี้? ความจริงก็คือปลาโลมาจำเป็นต้องหายใจในลักษณะเดียวกับที่เราทำ ไม่มีเหงือกเหมือนปลา พวกเขาต้องว่ายน้ำขึ้นไปบนผิวน้ำทุก ๆ สองสามนาทีเพื่อหายใจ แน่นอน เราสามารถหลับใหลบนผิวน้ำได้สักหนึ่งหรือสองชั่วโมง วาฬตัวใหญ่ทำอย่างนั้น แต่มันอันตรายสำหรับสัตว์จำพวกวาฬตัวเล็ก ๆ ที่จะออกไปเที่ยวเพราะทุกอย่างมองเห็นได้ในน้ำพวกมันสามารถพบและกินได้ นี่คือที่ที่การนอนหลับแบบครึ่งซีกช่วยให้ปลาโลมา ในขณะที่ครึ่งหนึ่งของสมองกำลังนอนหลับ อีกครึ่งหนึ่งกำลังทำงานอย่างหนัก แล้วพวกเขาก็เปลี่ยนไป นั่นเป็นวิธีที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลหายใจและว่ายน้ำตลอดเวลาและไม่เคยเหนื่อย

ศิลปิน Artyom Kostyukevich

คำถามนี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ ความจริงก็คือสัตว์ที่สูงกว่าทั้งหมด (รวมถึงนก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมนุษย์) ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องนอนหลับในบางส่วนของวันเท่านั้น แต่ในบางจุด เมื่อการนอนหลับสนิทที่สุด พวกมันจะผ่อนคลายและสูญเสียการเคลื่อนไหวอย่างสมบูรณ์

โลมาไม่สามารถหลับได้อย่างนั้น พวกมันอาศัยอยู่ในทะเล แต่พวกมันหายใจเอาอากาศเข้าไป และหากพวกมันหลับลึกเข้าไป พวกมันก็จะสูญเสียการควบคุมตัวเองและจมน้ำตาย เพราะพวกมันจะไม่สามารถขึ้นไปบนผิวน้ำเพื่อรับอากาศ ลมหายใจต่อไป

นักวิทยาศาสตร์สังเกตมานานแล้วว่าโลมาไม่เคยหยุดนิ่งโดยไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างสมบูรณ์ พวกมันมักจะเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยและบางครั้งจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อหายใจ ปลาโลมานอนหลับเลยเหรอ? และถ้าเป็นเช่นนั้นและไม่ต้องสงสัยเลยว่าทำไม?

ได้มีการตัดสินใจทำการศึกษากิจกรรมไฟฟ้าชีวภาพในสมองของพวกมัน โดยที่เราสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าปลาโลมากำลังหลับใหลและตื่นเมื่อไร

จนถึงปัจจุบัน เป็นที่เข้าใจกันว่าเมื่อการนอนหลับถูกแทนที่ด้วยความตื่นตัวและในทางกลับกัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสมองทั้งหมด ทั้งในซีกขวาและซีกซ้าย ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของร่างกายทั้งสองซีก . เป็นกรณีนี้ทั้งในมนุษย์และในสัตว์ทุกชนิดที่เคยศึกษาการนอนหลับมาก่อน แต่ปลาโลมานั้นแตกต่างกัน

สมองของโลมาทั้งสองซีกไม่หลับไปพร้อม ๆ กัน แต่ในทางกลับกัน: ขณะที่คนหนึ่งหลับ อีกคนหนึ่งตื่น หลังจากนั้นไม่นาน พวกเขาก็เปลี่ยนบทบาท: ซีกโลกที่ทำงานอยู่จะหลับไป และคนที่ "หลับอยู่" ยังคงตื่นอยู่ ซีกโลก "ตามหน้าที่" จึงให้การควบคุมร่างกายของโลมา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโลมาลอยขึ้นสู่ผิวน้ำได้ทันเวลาเพื่อสูดอากาศและไม่สำลัก ดังนั้นเขาจึงหลับ เมื่อเขาตื่นขึ้น ซีกโลกทั้งสองก็เชื่อมต่อกับที่ทำงาน