Морские слоны засыпают во время глубоких погружений в океане

Впервые учёные зарегистрировали активность мозга у свободно перемещающегося дикого морского млекопитающего, раскрыв особенности сна морских слонов во время их месячных пребываний в море.

Новые данные, опубликованные 20 апреля в Science, показывают, что если в сезон размножения на суше морские слоны могут спать по 10 часов в день, то во время месячных кормовых миграций в море они в среднем спят всего 2 часа в сутки. Они засыпают примерно на 10 минут во время глубоких 30-минутных погружений, часто спирально погружаясь во время крепкого сна, а иногда оставаясь неподвижными на морском дне.

Мало сна в море

Во время месяцев в море морские слоны соперничают за рекорд наименьшего количества сна среди всех млекопитающих, в настоящее время принадлежащий африканским слонам, которые, судя по паттернам движения, спят всего два часа в день.

Методика исследования

Джессика Кендалл-Бар разработала систему, которая может надёжно записывать активность мозга (в виде электроэнцефалограммы или ЭЭГ) у диких морских слонов во время их обычного ныряния в море. Система с неопреновым головным убором для крепления датчиков ЭЭГ и небольшим регистратором данных для записи сигналов может быть восстановлена, когда животные возвращаются на пляж Аньо-Нуэво.

Помимо системы ЭЭГ, на тюленях были установлены глубиномеры, акселерометры и другие приборы, позволившие исследователям отслеживать движения тюленей вместе с соответствующей мозговой активностью.

Характер сна при погружении

Записи показывают, что ныряющие тюлени погружаются в стадию глубокого сна, известную как медленноволновой сон, сохраняя контролируемое скольжение вниз, а затем переходят в фазу быстрого движения глаз (REM-сон), когда сонный паралич заставляет их переворачиваться вверх ногами и дрейфовать вниз по «спирали сна».

На глубинах, где это происходит, тюлени обычно обладают отрицательной плавучестью и продолжают пассивно падать по штопорообразной спирали. На мелководье над континентальным шельфом морские слоны иногда спят, отдыхая на морском дне.

Анализ данных в популяции

Имея данные об активности мозга и поведении при погружении от 13 молодых самок морских слонов, включая в общей сложности 104 «сонных» погружения, Кендалл-Бар разработала высокоточный алгоритм для идентификации периодов сна на основе одних только данных о погружениях. Это позволило ей оценить общую продолжительность сна у 334 взрослых тюленей, используя данные о погружениях, записанные за несколько месяцев их кормовых путешествий.

Результаты могут быть полезны для природоохранных мероприятий, выявляя «сонный ландшафт» — предпочтительные районы отдыха.