Меньше спишь — больше потомства: у самцов песочников короткий сон ведёт к репродуктивному успеху

В сезон размножения полигинные самцы песочников (Calidris melanotos), которые спят меньше всего, производят на свет больше всего птенцов. К такому выводу пришла группа исследователей под руководством Барта Кемпенарса из Института орнитологии Общества Макса Планка в Зеевизене.

В течение трёх недель интенсивной конкуренции при постоянном свете арктического лета самцы активно ухаживают за самками и соревнуются с другими самцами. Используя инновационную комбинацию датчиков, отслеживающих движение, взаимодействие самцов и самок, а также активность мозга в сочетании с ДНК-тестами на отцовство, учёные обнаружили, что наиболее бессонные самцы были наиболее успешны в производстве потомства. Как первое свидетельство адаптивной потери сна, эти результаты бросают вызов общепринятому мнению о том, что снижение работоспособности является эволюционно неизбежным следствием недосыпа.

Исследование в условиях полярного дня

В течение трёхнедельного периода спаривания самцы песочников активны до 95% времени, что особенно удивительно, учитывая их недавний перелёт из Южного полушария в районы размножения на Аляске.

Поскольку самцы не участвуют в заботе о потомстве, их репродуктивный успех определяется исключительно доступом к фертильным самкам. «Самцам приходится постоянно отгонять соперников в конкурентной борьбе и одновременно убеждать самок интенсивным ухаживанием», — объясняет Барт Кемпенарс. При круглосуточном освещении арктического лета преимущество получают самцы, способные вести эту экстремальную конкуренцию 24/7.

Методы и результаты

Исследователи обнаружили, что наиболее активные самцы чаще взаимодействовали с самками и производили больше всего потомства. Отцовство определялось путём сбора ДНК у всех самцов, самок и птенцов в районе исследования.

Для измерения активности к птицам прикрепили радиопередатчики, позволявшие отслеживать, движется животное или отдыхает. Записи активности мозга и мышц подтвердили, что активные птицы бодрствуют, а неактивные — действительно спят.

Качество сна и долгосрочные последствия

Записи мозговой активности также выявили вариации в интенсивности сна: «Самцы, которые спали меньше всего, имели самый глубокий сон», — говорит соавтор Нильс Раттенборг. Хотя это позволяет предположить, что птицы могут компенсировать недосып более глубоким сном, исследователи установили, что даже с учётом этого фактора птицы всё равно испытывали дефицит сна.

На основе данных о птицах, возвращавшихся в район исследования в последующие сезоны, эта репродуктивная потеря сна, по-видимому, не оказывает долгосрочного негативного влияния на выживаемость. Напротив, успешные самцы чаще возвращались на места размножения по сравнению с менее продуктивными самцами и с большей вероятностью производили потомство на второй год.

Эволюционный взгляд на сон

Исследование не ставит под сомнение доминирующий взгляд на функцию сна как на восстановление мозга, но чётко показывает, что в определённых обстоятельствах животные могут эволюционно развить способность обходиться или откладывать длительный сон, сохраняя при этом высокую нейроповеденческую работоспособность.

Важно, что тот факт, что не все самцы ведут себя так, даже когда вокруг есть фертильные самки, позволяет предположить: «Долго спящим самцам, возможно, не хватает генетических черт, которые позволяют мало спящим особям сохранять высокую работоспособность, несмотря на нехватку сна», — утверждает Барт Кемпенарс.

Определение причин, по которым только некоторые самцы демонстрируют это адаптивное бодрствование, может пролить свет на эволюцию такого экстремального поведения, а также на продолжающиеся дебаты о функциях сна и его связи со здоровьем и долголетием у людей.