สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนอนหลับใต้น้ำได้อย่างไร?

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลบางชนิด เช่น โลมา เลือกที่จะนอนโดยตัดสมองออกไปครึ่งหนึ่ง ในขณะที่วาฬสเปิร์มจะนอนตัวตรงในมหาสมุทร

วาฬสเปิร์มจะนอนตัวตรงเป็นระยะเวลาสั้นๆ ภาพโดย: Franco Banfi — วาฬสเปิร์มจะนอนตัวตรงเป็นระยะเวลาสั้นๆ ภาพโดย: *Franco Banfi*

หากวาฬต้องการนอนหลับ พวกมันไม่สามารถหลับตาแล้วล่องลอยไปในตอนกลางคืนได้ เพราะพวกมันต้องขึ้นมาบนผิวน้ำกลางอากาศเพื่อหายใจ นอกจากนี้ พวกมันยังลอยตัวและหลับไม่ได้เพราะมีความเสี่ยงจากสัตว์นักล่าและภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ ตามข้อมูลของ Live Science

วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือการปิดการทำงานของสมองทีละครึ่งซีก เรียกว่าการนอนหลับแบบซีกเดียว (unihemispheric sleep) ซึ่งเป็นวิธีที่สัตว์จำพวกวาฬ เช่น โลมา ใช้พักผ่อนในทะเลเปิด “การนอนหลับแบบซีกเดียวมีประโยชน์อย่างมากสำหรับสัตว์เหล่านี้ เพราะช่วยให้พวกมันรักษาระดับกิจกรรมให้อยู่ในระดับต่ำ ในขณะที่ยังคงนอนหลับได้ทีละครึ่งซีก” แพทริค มิลเลอร์ นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ส ในสหราชอาณาจักร กล่าว

โลมาเป็นสัตว์จำพวกวาฬที่มีการศึกษามากที่สุดว่านอนหลับด้วยวิธีนี้ การสแกนสมองของโลมาในกรงแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ซีกหนึ่งอยู่ในภาวะหลับลึกแบบคลื่นช้า อีกซีกหนึ่งยังคงตื่นอยู่ ทำให้โลมาสามารถนอนหลับโดยลืมตาข้างเดียวได้ รูปแบบการนอนหลับนี้พบได้บ่อยในสัตว์จำพวกวาฬ ซึ่งเป็นกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ประกอบด้วยโลมา วาฬ และพอร์พอยส์ นกหลายชนิดยังใช้การนอนหลับแบบซีกเดียวเพื่อพักผ่อนขณะบินอีกด้วย

แต่มิลเลอร์กล่าวว่า นกและโลมาใช้การหลับแบบสมองซีกด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น ในฝูงนก นกหลายตัวที่อยู่นอกฝูงจะลืมตาไว้ด้านข้างเพื่อมองหาสัตว์นักล่า แต่โลมากลับทำตรงกันข้าม เมื่อพวกมันนอนหลับ พวกมันมักจะลืมตาไว้ด้านข้างที่หันหน้าเข้าหาฝูง เพื่อหลีกเลี่ยงการถูกแยกออกจากกัน

วาฬไม่ได้ทุกตัวจะมีซีกเดียว บางชนิดใช้การนอนหลับแบบสองซีก ซึ่งสมองทั้งสองซีกจะนอนหลับ เช่นเดียวกับมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ “การวัดกิจกรรมของสมองในสัตว์ทะเลที่ไม่สามารถจับได้ เช่น วาฬสเปิร์ม วาฬสีน้ำเงิน หรือวาฬหลังค่อมนั้นยากมาก ในกรณีเหล่านี้ ข้อมูลพฤติกรรมเป็นเบาะแสที่ดีที่สุดสำหรับพฤติกรรมการนอนหลับของพวกมัน” มิลเลอร์กล่าว

จากนั้นนักวิจัยสามารถติดแท็กสัตว์เพื่อติดตามพฤติกรรมของพวกมันได้ งานวิจัยในปี 2008 โดยมิลเลอร์ได้ใช้แท็กกับวาฬสเปิร์ม ( Physeter macrocephalus ) เพื่อแสดงให้เห็นว่าพวกมันนอนหลับกลางมหาสมุทรเป็นช่วงสั้นๆ วาฬสเปิร์มจะดำน้ำใกล้ผิวน้ำ ช้าลง จากนั้นหยุดและนอนตัวตรง ท่านอนตัวตรงของพวกมันน่าจะเกิดจากน้ำมันที่ลอยตัวอยู่ในหัวของพวกมันที่เรียกว่าสเปอร์มาเซติ

ระหว่างหลับ วาฬสเปิร์มทั้งฝูงจะเงยหัวขึ้นใกล้ผิวน้ำ ในช่วงเวลานี้ วาฬสเปิร์มจะไม่ตอบสนองใดๆ เลย แสดงให้เห็นว่าพวกมันกำลังหลับสนิท อย่างไรก็ตาม วาฬสเปิร์มสามารถนอนหลับใต้น้ำได้เพียง 20 นาทีเท่านั้น ก่อนที่จะต้องขึ้นมาหายใจ หลังจากวาฬหายใจเสร็จแล้ว มันจะจมลงเพื่อพักผ่อนต่อ และสามารถทำเช่นนี้ต่อไปได้นานถึง 3.5 ชั่วโมง

แมวน้ำช้างเหนือ ( Mirounga angustirostris ) ก็นอนหลับร่วมกับทั้งสองซีกโลกในช่วงเวลาสั้นๆ ที่คล้ายคลึงกัน การศึกษาในปี 2023 โดย Jessica Kendall-Bar นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Scripps Institution of Oceanography มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก เป็นครั้งแรกที่วัดกิจกรรมของสมองในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่กำลังนอนหลับ Kendall-Bar และเพื่อนร่วมงานพบว่าแมวน้ำดำน้ำลงไปที่ความลึกประมาณ 300 เมตร ที่นั่น กิจกรรมของสมองของพวกมันช้าลงและพวกมันเข้าสู่ช่วงหลับแบบเคลื่อนไหวดวงตาอย่างรวดเร็ว พวกมันพลิกตัวกลับหัวและหมุนเป็นวงกลมช้าๆ ขณะที่พวกมันยังคงนอนหลับอยู่

เนื่องจากความเสี่ยงจากผู้ล่า แมวน้ำช้างจึงจำกัดเวลาการนอนหลับในทะเลให้เหลือเพียงประมาณ 2 ชั่วโมงต่อวัน ทำให้เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีระยะเวลาการนอนหลับสั้นที่สุดชนิดหนึ่ง

อันคัง (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา