V dubnu 2014 Nadine Gravett uklidnila dvě sloní samice a vybavila je sledovacím zařízením. Tyto vědecké ekvivalenty fitness pásů zaznamenávají pohyby a výzkumníci je mohou použít k měření toho, jak dobře subjekty spí. Obvykle se nosí na zápěstí, ale v případě sloních nohou je to nepřípustné, a tak je Gravet musel implantovat do nejpohyblivějších částí slonů – do chobotů.
Kůže uprostřed chobotu je tak silná, že si sloni implantátů nevšimli a vědci strávili měsíc záznamem pohybu zvířat. Analýzou dat a studiem pětiminutových časových oken, ve kterých nedošlo k žádnému pohybu, byl Gravet schopen vypočítat, kdy sloni spí. Zjistila, že v průměru spí jen dvě hodiny denně – což je dosud nejméně zaznamenané množství spánku u zvířat.
„Spánek je takový zvláštní stav chování,“ říká Paul Manger z University of the Witwatersrand, který studii vedl. „Hlavní věcí v životě zvířat je jíst, rozmnožovat se a dávat pozor, aby vás nesežrali – ale ve snu tohle všechno přestane fungovat. Spánek nahrazuje mnoho instinktů přežití. Víme o tom hodně z laboratorních zvířat, ale o spánku u exotických druhů nevíme.“
Munger se studiem spánku zvířat zabývá téměř dvacet let. Kupodivu začal s ptakopyskmi, u kterých se zdá, že mají nejdelší dobu REM spánku – fázi, ve které se objevují sny – než kterékoli jiné zvíře. Po tomto podivném tématu Munger pokračoval ve studiu snů delfínů, velryb, hrochů, echidna, koček a antilop.
Většina výzkumu se ale týkala zvířat žijících v zajetí, kde je dostatek potravy a málo hrozeb. Proto spí více než jejich divocí příbuzní. Například v 1980. letech vědci zjistili, že lenoši tříprstí v zajetí spí 16 hodin denně – proto mají pověst lenochodů. V roce 2008 jiní vědci zaznamenali mozkovou aktivitu divokých lenochodů a zjistili, že spali jen 10 hodin. Munger také chtěl vzít vědu o spánku do divočiny. A začal se slony.
Velmi zhruba řečeno, z dosud nejasných důvodů spí velcí savci méně než malí. Sloni v zajetí spí 3 až 7 hodin denně, ale vzhledem k jejich velikosti se očekávalo, že budou spát ještě méně. Ale těžko se to dokazuje. Sloni mohou spát vestoje, takže je velmi obtížné určit, zda jsou vzhůru nebo spí, zvláště pokud je celou noc následujete kolem křoví. Přesnější odpověď by poskytly senzory mozkové aktivity, ale anatomie slonů je taková, že implantace takových senzorů by byla velmi riskantní. Munger a Gravet se tedy rozhodli pro náramky sledující aktivitu. Na zvířata také umístili GPS obojky, aby je sledovali.
Jak Munger tušil, oba sloni spali v noci jen dvě hodiny, a to i v tomto režimu nikoli za sebou, ale ve 4–5 obdobích rozložených po celou noc. Většinu nocí spali ve stoje; někdy šli spát. Nebyli vybíraví v tom, kde spali, a to, jak daleko přes den ušli, neovlivnilo, jak dlouho spali.
“V přírodních podmínkách zvířata vykazují kratší dobu spánku než v laboratořích, kde je vždy jídlo a žádní predátoři,” říká Isabella Capellini z University of Hull. “Je skvělé, že začínáme získávat údaje o spánku z laboratoře.”
Gravet a Munger se samozřejmě starali jen o pár slonů a obě byly dospělé samice, které stály v čele rodiny – a měly odpovědnost za vedení stáda. Je možné, že samci, mladí sloni nebo nižší samice spí déle, ale alespoň je jasné, že zkoumané samice mají spánek extrémně krátký.
Velryba šedá je mnohem větší než slon, ale spí devět hodin denně. Delfín může spát pouze s jednou polovinou svého mozku, přičemž zůstává bdělý mnoho dní v řadě – ale každá polovina spí nejméně čtyři hodiny denně. Dalším rekordmanem v krátkém spánku bude kupodivu domácí kůň, který spí tři hodiny denně, následovaný domácím poníkem, který spí o něco déle. Zatím vše vypadá tak, že nejméně spí slon africký savanový (nejdéle spí podle všeho malý hnědý netopýr, který spí až 19 hodin denně).
Nejpřekvapivější bylo, že Gravett a Munger zjistili, že několik nocí v měsíci jejich sloni vůbec nespali. Proč?
Vědci pracovali v botswanském národním parku Chobe, jednom z mála míst, kde slony loví lvi. Dvě testovací slonice byly hlavami rodiny a měly na starosti mláďata, takže mohly zůstat vzhůru, zatímco stály na stráži a dívaly se na lvy. Stejně tak by mohly pod vlivem hormonů uniknout pytlákům nebo agresivně se chovajícím samcům. Tak či onak, sloni po tom zjevně nespali – alespoň nespali déle.
“Překvapivě krátká doba spánku u divokých slonů je nepřehlédnutelným slonem v místnosti pro několik teorií o tom, jak spánek funguje,” říká Niels Rattenborg z Ústavu ornitologie. Max Planck. Někteří vědci se domnívají, že spánek se vyvinul jako metoda restartování mozku a jeho přípravy na den učení. Jiní si myslí, že spánek poskytuje příležitost očistit se od toxinů, které se nahromadily během dne. Někteří tvrdí, že spánek umožňuje zvířatům konsolidovat vzpomínky vytvořené během bdění.
Ale pokud je některá z těchto myšlenek pravdivá, jak se sloni vyrovnávají s tak malým spánkem? “Hypotézy o zotavení těla začínají padat,” říká Munger. “Nelze je nazvat zobecněnými a aplikovatelnými na spánek všech savců.” Myšlenka konsolidace paměti funguje obzvláště špatně: musí k tomu dojít během REM spánku a Mungerovi sloni tuto fázi zažili pouze jednou za 3-4 dny. Jak si vůbec něco pamatují, natož aby si udrželi své apokryfně dlouhotrvající vzpomínky?
Je možné, že se sloni speciálně přizpůsobili, aby přežili bez spánku. Suzana Herculano-Houzel z univerzity. Vanderbilt se ptá, zda tato adaptace souvisí s jejich velkou velikostí? “Musí jíst 17 až 18 hodin denně a myslím, že by mohli přežít jen tehdy, kdyby se naučili trochu spát,” říká. – Víme, že se bez spánku neobejdete, ale nevíme, co určuje jeho trvání u různých zvířat. Jednou z obtíží je získat dobré údaje o spánku od různých zvířat a slon, jako zjevný extrémní případ, poskytuje velmi důležitý příklad výuky.“
Munger souhlasí s tím, že můžeme dobře porozumět podstatě a vývoji spánku, pokud budeme studovat velmi odlišné druhy zvířat – zejména ve volné přírodě. Ve výzkumu plánuje pokračovat, i když má v poslední době problémy s volným časem. “Mám tříleté dítě a já osobně jsem měl dobrý noční spánek po velmi dlouhou dobu,” říká.
- Populární věda
- Brain
