پستانداران چگونه زیر آب می‌خوابند؟

برخی از پستانداران دریایی، مانند دلفین‌ها، ترجیح می‌دهند با نیمی از مغزشان در هوا بخوابند، در حالی که نهنگ‌های عنبر در اقیانوس به صورت عمودی می‌خوابند.

نهنگ‌های عنبر برای مدت کوتاهی به صورت عمودی می‌خوابند. عکس: فرانکو بانفی — نهنگ‌های عنبر برای مدت کوتاهی به صورت عمودی می‌خوابند. عکس: *فرانکو بانفی*

اگر پستانداران دریایی بخواهند بخوابند، نمی‌توانند فقط چشمان خود را ببندند و بی‌هدف در طول شب شناور بمانند، زیرا برای تنفس باید در نیمه‌شب به سطح آب بیایند. همچنین به گفته‌ی Live Science ، به دلیل خطر مواجهه با شکارچیان و هیپوترمی، نمی‌توانند فقط شناور شوند و در آب فرو بروند تا بخوابند.

یک راه حل، غیرفعال کردن نیمی از مغز در یک زمان است. این روش که خواب تک نیمکره‌ای نامیده می‌شود، روشی است که پستانداران دریایی مانند دلفین‌ها در اقیانوس‌های آزاد استراحت می‌کنند. پاتریک میلر، زیست‌شناس دانشگاه سنت اندروز انگلستان، می‌گوید: «خواب تک نیمکره‌ای برای این حیوانات واقعاً مفید است زیرا به آنها اجازه می‌دهد سطح فعالیت پایینی داشته باشند و در عین حال نیمی از مغز خود را در یک زمان بخوابند.»

دلفین‌ها از جمله پستانداران دریایی هستند که بیشترین مطالعه روی آنها انجام شده و قادر به این نوع خواب هستند. اسکن‌های مغزی دلفین‌های دربند نشان می‌دهد که در حالی که یک نیمکره خواب عمیق موج آهسته را تجربه می‌کند، نیمکره دیگر بیدار می‌ماند و به حیوان اجازه می‌دهد با یک چشم باز بخوابد. این نوع خواب در زیرراسته سرپایان، گروهی از پستانداران که شامل دلفین‌ها، نهنگ‌ها و گرازهای دریایی می‌شود، کاملاً رایج است. بسیاری از پرندگان نیز از خواب تک نیمکره‌ای برای استراحت در طول پرواز استفاده می‌کنند.

اما به گفته میلر، پرندگان و دلفین‌ها از خواب نیم‌مغزی برای اهداف متفاوتی استفاده می‌کنند. برای مثال، در یک دسته پرندگان، بسیاری از پرندگان در لبه بیرونی، چشمان خود را در سمتی که از دسته دورتر است باز نگه می‌دارند تا مراقب شکارچیان باشند. دلفین‌ها برعکس عمل می‌کنند. هنگام خواب، معمولاً چشمان خود را در سمتی که رو به بقیه دسته است، باز نگه می‌دارند، به احتمال زیاد برای جلوگیری از جدا شدن.

همه گونه‌های زیرراسته نهنگ‌ها در یک نیمکره واحد نمی‌خوابند. برخی از گونه‌ها از سیستم خواب دو نیمکره‌ای استفاده می‌کنند، جایی که هر دو نیمکره مغز مانند انسان‌ها و اکثر پستانداران دیگر در خواب هستند. میلر به اشتراک گذاشت: «اندازه‌گیری فعالیت مغز در حیوانات دریایی که نمی‌توانید آنها را بگیرید، مانند نهنگ‌های عنبر، نهنگ‌های آبی یا نهنگ‌های گوژپشت، واقعاً دشوار است. در این صورت، داده‌های رفتاری بهترین سرنخ در مورد رفتار خواب آنها است.»

محققان سپس می‌توانند حیوانات را برای ردیابی رفتارشان برچسب‌گذاری کنند. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۰۸ توسط میلر انجام شد، از برچسب‌های متصل به نهنگ‌های عنبر ( Physeter macrocephalus ) استفاده کرد تا نشان دهد که آنها در میانه اقیانوس به صورت کوتاه مدت می‌خوابند. نهنگ‌های عنبر نزدیک به سطح شیرجه می‌زنند، سرعت خود را کم می‌کنند، می‌ایستند و به صورت عمودی می‌خوابند. وضعیت خواب عمودی آنها احتمالاً به دلیل نوعی روغن شناور به نام اسپرماستی در سرشان است.

هنگام خواب، تمام دسته‌های نهنگ‌های عنبر سر خود را رو به بالا و نزدیک به سطح دریا نگه می‌دارند. در طول این مدت، این حیوانات کاملاً بی‌حس و بی‌حرکت می‌مانند که نشان می‌دهد نوعی خواب عمیق را تجربه می‌کنند. با این حال، نهنگ‌های عنبر فقط می‌توانند حدود ۲۰ دقیقه زیر آب بخوابند و سپس برای نفس کشیدن باید به سطح آب بیایند. پس از تنفس، آنها برای استراحت بیشتر به زیر دریا برمی‌گردند و این رفتار می‌تواند تا ۳.۵ ساعت ادامه یابد.

فک فیلی شمالی ( Mirounga angustirostris ) نیز با هر دو نیمکره در چرخش‌های کوتاه مشابه می‌خوابد. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۳ توسط جسیکا کندال-بار، محقق فوق دکترا در موسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، انجام شد، اولین مطالعه‌ای بود که فعالیت مغز را در پستانداران دریایی که می‌خوابند، اندازه‌گیری کرد. کندال-بار و همکارانش دریافتند که فک‌ها به عمق حدود ۳۰۰ متر شیرجه می‌زنند. در آنجا، مغز آنها کند می‌شود و وارد خواب با حرکات سریع چشم می‌شوند. آنها در حالی که به خواب ادامه می‌دهند، پشتک می‌زنند و در دایره‌های آهسته می‌چرخند.

به دلیل تهدید شکارچیان، فک‌های فیلی کل زمان خواب خود در دریا را به حدود دو ساعت در روز محدود می‌کنند و این آنها را در میان کم‌خواب‌ترین پستانداران قرار می‌دهد.

آن خنگ (طبق گفته Live Science )

لینک منبع