Știință

Păianjenii săritori privați de somn au stat cu 80% mai mult în somn de tip REM

Peter Finch
Adaugă-ne în Google

Un păianjen săritor ținut treaz de muște de fructe timp de o noapte a petrecut noaptea următoare recuperându-se, iar aproape tot timpul suplimentar s-a dus într-o fază de zvâcniri și clipiri ale ochilor care seamănă cu somnul REM. La treisprezece păianjeni săritori franjurați, timpul petrecut în acea stare asemănătoare REM a crescut cu aproximativ patru cincimi după o singură noapte întreruptă.

Această recuperare este cel mai puternic indiciu de până acum că păianjenii nu doar stau nemișcați în întuneric. Animalele care trebuie să recupereze somnul pierdut îl reglează, ceea ce este una dintre trăsăturile definitorii ale somnului adevărat la mamifere și păsări. Autorii spun că aceasta este, după cunoștințele lor, prima dată când recuperarea REM a fost demonstrată la un nevertebrat.

Păianjenul este Portia fimbriata, un mic vânător din nordul Australiei, care, la maturitate, are dimensiunea unei monede de un euro. Speciile Portia mănâncă alți păianjeni și sunt cunoscute pentru viclenia lor: ciupesc mătasea unei pânze pentru a imita o insectă care se zbate, apoi îl atacă pe proprietarul pânzei când acesta vine să verifice.

Studiul, condus de Nadja Geiger și Daniela Rößler de la Universitatea din Bonn, împreună cu colegi din Germania, Italia, Australia și Statele Unite, arată că noaptea păianjenului este organizată în cel puțin două etape distincte. Mai întâi vine o fază liniștită. Aceasta este întreruptă din nou și din nou de episoade de zvâcniri ale picioarelor, tremur al părților bucale și mișcări ale retinei, iar păianjenii sunt cel mai greu de trezit în timpul acestor episoade.

Cum au procedat

Somnul este greu de demonstrat la un animal al cărui creier nu poți înregistra, așa că cercetătorii s-au bazat pe testele comportamentale pe care specialiștii în somn le folosesc pentru orice specie: o postură tipică de odihnă, un ritm zilnic previzibil, o reacție redusă la lumea exterioară și compensarea după pierderea somnului.

Păianjenii au trăit în vase de plastic de 12 centimetri diametru și au fost filmați timp de câteva zile și nopți, cu camere cu infraroșu după lăsarea întunericului. Activitatea lor a fost urmărită timp de 60 de ore în diferite regimuri de iluminare. Au fost activi mai ales în faza luminoasă, iar un ritm aproximativ zilnic a persistat în întuneric aproape constant, un semn al unui ceas intern, nu al unei simple reacții la lumină. Sub lumină constantă, odihna a devenit fragmentată.

Fiecare noapte a urmat un scenariu similar. Păianjenii căutau un loc de dormit, se îngrijeau și atârnau cu capul în jos sub o mică platformă de mătase, majoritatea în decurs de o jumătate de oră de la stingerea luminilor. Pe parcursul nopții, corpurile lor se lăsau încet, iar apendicele mici de lângă gură, pedipalpii, se trăgeau spre interior. La zece păianjeni filmați în detaliu, fereastra medie de somn nocturn a fost de aproximativ 10,7 ore, incluzând scurte perioade de veghe.

La aceiași zece păianjeni, echipa a numărat 109 episoade asemănătoare REM, fiecare durând în medie aproximativ 83 de secunde. Păianjenii săritori nu își pot mișca ochii mari din față, dar își pot mișca retinele din spatele lentilelor, iar în timpul acestor episoade, retinele se mișcau înainte și înapoi, în timp ce picioarele se încolăceau și mușchii se zvârcoleau. Primul episod a venit în medie la aproximativ patru ore după instalarea somnului, dar momentul varia de la puțin peste o oră până la aproximativ zece ore.

Pentru a testa cât de profund dormeau păianjenii, cercetătorii au redat un sunet standard și au măsurat cât timp a durat fiecare păianjen să reacționeze. Păianjenii treji au reacționat în aproximativ 1,7 secunde, păianjenii în faza liniștită în aproximativ 2,7 secunde, iar păianjenii într-un episod asemănător REM în aproximativ 4,3 secunde. Patru păianjeni în episoade asemănătoare REM nu au reacționat deloc în intervalul de zece secunde, dar au reacționat imediat când au fost testați din nou în stare de veghe, ceea ce pledează împotriva unei simple surdități sau epuizări.

Testul final a fost privarea. Timp de o noapte, echipa a eliberat 25 de muște de fructe vii în fiecare incintă, o perturbare pe care un păianjen vânător nu o poate ignora. În noaptea de recuperare, fereastra totală de somn a crescut cu aproximativ 8,5%, dar timpul asemănător REM a sărit de la o medie de 9,4 minute la 16,9 minute. Păianjenii au avut mai multe episoade, nu mai lungi. Cinci păianjeni de control, netulburați, nu au arătat o astfel de creștere de-a lungul nopților consecutive.

De ce contează un păianjen care doarme

Păianjenii s-au despărțit de linia care a dus la vertebrate acum mai bine de 500 de milioane de ani, iar sistemul lor nervos este construit foarte diferit de al nostru. Găsirea unei arhitecturi a somnului care seamănă cu modelul vertebratelor la un animal atât de îndepărtat sugerează că stadiile somnului fie sunt foarte vechi, fie reprezintă o soluție la care evoluția ajunge de mai multe ori.

„Dacă animale cu creiere și lumi senzoriale atât de diferite prezintă un somn structurat cu faze asemănătoare REM, sugerează că arhitectura de bază a somnului ar putea fi mult mai veche și mai răspândită decât credeam”, a declarat Rößler pentru ABC News în Australia.

Comparația se extinde acum asupra a trei ramuri îndepărtate ale arborelui animal. Caracatițele și sepia prezintă o etapă activă de somn cu modele de piele care pâlpâie, vertebratele au somn REM, iar acum un păianjen săritor arată o etapă de zvâcniri pe care corpul încearcă să o recupereze atunci când este pierdută. „Văzând că păianjenii prezintă o presiune clară a somnului asemănător REM, în esență o nevoie de a compensa somnul pierdut asemănător REM, sugerează puternic că această etapă îndeplinește o funcție biologică importantă, mai degrabă decât să fie o caracteristică incidentală a odihnei”, au declarat Geiger și Rößler pentru ScienceAlert.

Lucrarea se bazează pe studiul anterior al aceleiași echipe asupra unui alt păianjen săritor, Evarcha arcuata, în care păianjenii tineri care atârnau noaptea prezentau mișcări ale retinei și încolăcirea picioarelor. Acel studiu a putut arăta zvâcnirile, dar nu a putut demonstra că păianjenii dormeau de fapt. Noua lucrare completează această lacună, motiv pentru care Thomas White, entomolog la Universitatea din Sydney, care nu a fost implicat, a numit-o „de departe cel mai complet caz comportamental pentru somn la orice arahnidă”.

Ce nu rezolvă

Cea mai mare limitare este creierul. Nimeni nu a înregistrat activitatea neurală, așa că studiul nu poate spune dacă starea asemănătoare REM a păianjenului implică ceva similar cu activitatea cerebrală a somnului REM uman și nu poate identifica un echivalent la păianjen al somnului non-REM profund. Asemănarea este comportamentală, iar autorii sunt atenți să numească starea „asemănătoare REM”, nu REM.

Visatul este și mai departe. Membrele care se zvârcolesc și ochii care se mișcă nu spun nimic despre dacă un animal trăiește ceva în timp ce doarme. Echipa bănuiește că starea asemănătoare REM ajută Portia să proceseze ceea ce a învățat în timp ce vâna și ridică posibilitatea ca zvâcnirile să fie o formă de reluare comportamentală a acțiunilor din timpul zilei. Această idee nu a fost testată.

Eșantioanele au fost mici: zece păianjeni pentru înregistrările detaliate de noapte și treisprezece pentru testul de privare, toți în laborator. Diferența în timpul de reacție între faza liniștită și episoadele asemănătoare REM a indicat direcția așteptată, dar nu a atins semnificația statistică după corectare, iar faza liniștită în sine a amestecat răspunsuri care semănau cu starea de veghe cu altele care semănau cu somnul mai profund. Unde se termină veghea liniștită și începe somnul ușor rămâne neclar.

Este, de asemenea, o singură specie. Portia este neobișnuit de vizuală și neobișnuit de inteligentă pentru un păianjen, iar rezultatele s-ar putea să nu se aplice păianjenilor care țes pânze și vânează prin atingere.

Întrebări frecvente despre somnul păianjenilor

Dorm păianjenii?

Cel puțin o specie o face cu siguranță. Portia fimbriata îndeplinește testele comportamentale standard pentru somn: o postură fixă de odihnă, un ritm zilnic condus de un ceas intern, reacții mai lente în timpul odihnei și somn suplimentar după o noapte întreruptă.

Visează păianjenii?

Nimeni nu știe. Păianjenii săritori prezintă o etapă asemănătoare REM cu mișcări ale ochilor și picioarelor, dar fără înregistrări ale creierului nu există nicio modalitate de a spune dacă trăiesc ceva. Cercetătorii cred că această etapă poate ajuta la învățare și memorie, ceea ce nu este același lucru cu visatul.

Ce este recuperarea REM?

Când oamenii sau alte mamifere pierd somnul REM, petrec mai mult timp în REM în nopțile următoare pentru a compensa. Păianjenii au făcut același lucru după o singură noapte întreruptă, crescându-și timpul asemănător REM cu aproximativ 80%, ceea ce arată că această etapă este reglată, nu aleatorie.

De ce se zvârcolesc păianjenii săritori noaptea?

În timpul episoadelor asemănătoare REM, retinele din ochii lor principali se balansează înainte și înapoi, în timp ce picioarele se încolăcesc și mușchii se zvârcolesc. Aceste episoade durează aproximativ un minut și jumătate și revin de câteva ori pe noapte.

Ce urmează

Lucrarea a apărut online în Proceedings of the National Academy of Sciences pe 26 octombrie 2026, cu finanțare din partea Programului Emmy Noether al Fundației Germane pentru Cercetare. Echipa compară acum somnul pe întreg arborele familial al păianjenilor și începe munca de teren în nordul Queenslandului și Australia de Vest pentru a vedea cum dorm păianjenii în sălbăticie, inclusiv cum îl perturbă lumina artificială pe timp de noapte. Studii ulterioare urmăresc să înregistreze ce se întâmplă în creierul păianjenilor și insectelor în timpul somnului și să testeze dacă somnul asemănător REM este legat de învățarea care face din Portia un vânător atât de eficient.

Referință: Geiger et al., „Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2618030123

Etichete: , , , , ,

Adaugă-ne în Google

Discuție

Există 0 comentarii.