چالش بزرگ پستانداران دریایی؛ چرت زدن زیر آب

اگر یک پستاندار دریایی بخواهد بخوابد، به این سادگی نیست که چشمانش را ببندد و به خوابی شیرین فرو رود. زیرا برای نفس کشیدن باید به سطح آب بیایند. در عین حال باید در نظر داشت که این حیوانات نمی توانند روی سطح آب شناور شوند و چرت بزنند. زیرا خطراتی مانند شکارچیان و از دست دادن حرارت بدن آنها را تهدید خواهد کرد. پس چگونه پستانداران دریایی بدون اینکه خود را در معرض خطر قرار دهند می خوابند؟

خواب تک نیمکره

به گزارش خبرآنلاین، یک راه حل این است که نیمی از مغز خود را در یک زمان مشخص خاموش کنند. این نوع خواب خواب تک نیمکره نامیده می شود و یکی از راه هایی است که پستانداران دریایی مانند دلفین ها می توانند در آب های آزاد کمی استراحت کنند.

پاتریک میلر، زیست شناس دانشگاه سنت اندروز، توضیح داد: “خواب تک نیمکره ای واقعا برای این حیوانات ارزشمند است؛ زیرا به آنها اجازه می دهد تا زمانی که نیمی از مغزشان خواب است، فعالیت خود را در سطح پایین نگه دارند.”

دلفین ها بهترین پستانداران دریایی هستند که می توانند به این سبک بخوابند. اسکن مغز دلفین ها در اسارت نشان می دهد که وقتی یک نیمکره مغز آنها در خواب عمیق و آرام است، نیمکره دیگر هوشیار است، بنابراین آنها به معنای واقعی کلمه با یک چشم باز می خوابند. این سبک خواب در دوزیستان (گروهی از پستانداران که شامل دلفین ها، نهنگ ها و گرازهای دریایی) رایج است. اما آنها تنها نیستند و بسیاری از گونه های پرندگان نیز از خواب تک نیمکره ای استفاده می کنند که به آنها اجازه می دهد هنگام پرواز چرت بزنند.

به گفته میلر، پرندگان و دلفین ها از تکنیک خواب نیمه مغز خود برای اهداف مختلف استفاده می کنند. به عنوان مثال، در یک دسته از پرندگان، بسیاری از کسانی که خارج از گروه هستند، چشم را رو به طرف دیگر نگه می دارند تا از گله محافظت کنند تا شکارچیان احتمالی را زیر نظر داشته باشند. اما دلفین ها برعکس عمل می کنند و هنگام خواب چشم را رو به گله باز نگه می دارند تا از هر گونه جدایی و دوری احتمالی جلوگیری کنند.

اما بعید به نظر می رسد که همه دوزیستان توانایی خوابیدن در یک نیمکره را داشته باشند. برخی از آنها از خواب دو نیمکره ای سود می برند که در آن هر دو نیمکره مغز به خواب می روند. درست مانند انسان و بسیاری از پستانداران دیگر.
میلر گفت: اندازه گیری فعالیت مغز حیوانات در دریا بسیار دشوار است، مانند نهنگ های اسپرم، نهنگ های آبی یا نهنگ های اسپرم که ما قادر به گرفتن آنها نیستیم و در این موارد بررسی سوابق رفتاری آنها بهترین کار است. شاخصی برای بررسی رفتار خواب آنها.

استفاده از برچسب های نظارتی

در موارد دیگر، محققان می توانند برچسب هایی را به حیوانات بچسبانند تا بر رفتار آنها نظارت کنند. مطالعه ای در سال 2008 توسط میلر، برچسب های مکش را به نهنگ های اسپرم متصل کرد. این برچسب ها نشان می داد که این نهنگ ها در اقیانوس باز چرت کوتاه می زنند. نهنگ ها شیرجه های کم عمقی در زیر سطح آب انجام می دهند و سرعت شنای خود را تا حد توقف کاهش می دهند و با تنبلی روی سطح آب می آیند. حرکت آنها به سمت بالا احتمالاً به دلیل وجود روغن شناور معروف به اسپرماتکا در سر آنها است.

هنگام خواب، غلاف های کامل نهنگ ها درست زیر سطح اقیانوس دیده می شوند. در این مدت حیوانات کاملاً بی پاسخ هستند و این نشان می دهد که در خواب عمیقی هستند. البته این حیوانات فقط می توانند بیست دقیقه زیر آب استراحت کنند و سپس باید به سطح آب بیایند و نفس بکشند. زمانی که نهنگ نفس می کشد، دوباره به زیر آب می رود تا استراحت کند و ممکن است این رفتار را تا 3.5 ساعت ادامه دهد.

فوک های فیل شمالی نیز با هر دو نیمکره مغز خود می خوابند و به همین ترتیب چرت های کوتاهی می زنند. در سال 2023، جسیکا کندال بار، محقق فوق دکتری در مؤسسه اقیانوس شناسی، دپارتمان اقیانوس شناسی دانشگاه کالیفرنیا، برای اولین بار موفق به مشاهده فعالیت مغزی یک پستاندار دریایی شد. کندال بار و همکارانش دریافتند که فوک‌ها تا عمق 300 متری شیرجه می‌زنند، در این مرحله مغز آنها کند شده و وارد خواب REM (حرکت سریع چشم) می‌شود. مهر و موم ها وقتی در خواب REM هستند وارونه می شوند و در حالی که به خواب ادامه می دهند به آرامی به صورت دایره ای می چرخند.

کندال بار این مطالعه را در ویدئویی در یوتیوب توضیح داد و گفت: “فوک هایی که در اقیانوس می خوابند در طول خواب REM 100 درصد وارونه هستند، به این معنی که آنها در طول خواب REM درست مانند ما انسان ها فلج می شوند.”

به احتمال زیاد به دلیل خطر شکار شدن، فوک ها کل زمان خواب خود را در دریا به حدود دو ساعت در روز محدود می کنند. به گفته محققان، این آنها را برای رکورد کمترین میزان خواب در بین تمام پستانداران، که در حال حاضر در اختیار فیل آفریقایی با 2 ساعت خواب در روز است، رقیب می کند.