چرت زدن زیر آب چطور امکان پذیر است؟

غزال زیاری: اگر یک پستاندار دریایی بخواهد بخوابد، خوابیدنش به این سادگی نیست که چشم هایش را بسته و به خواب ناز فرو برود؛ چرا که آنها به این نیاز دارند که برای تنفس به سطح آب بیایند. در عین حال باید این نکته را درنظر داشت که این جانوران نمی توانند روی سطح آب شناور مانده و چرت بزنند؛ چرا که خطراتی مثل شکارچیان و همچنین از دست دادن حرارت بدنشان آنها را تهدید خواهد کرد. پس پستانداران دریایی چطور بدون آنکه خود را در معرض خطر قرار دهند، می خوابند؟

خواب تک نیمکره ای

یک راهکار این است که آنها نیمی از مغزشان را در یک زمان مشخص خاموش می کنند. این نوع خواب، خواب تک نیمکره ای نامیده می شود و یکی از راه هایی است که پستانداران دریایی مثل دلفین ها می توانند با بهره گیری از آن در آب های آزاد کمی استراحت کنند.

پاتریک میلر، زیست شناس دانشگاه سنت اندروز در این باره توضیح داده:« خواب تک نیمکره ای برای این حیوانات واقعا ارزشمند است؛ چرا که به آنها اجازه می دهد که در حالی که نیمی از مغزشان در خواب است، فعالیت شان را در سطح پایینی حفظ کنند.»

دلفین ها بهترین پستانداران دریایی هستند که قابلیت خوابیدن به این سبک را دارند. اسکن مغزی دلفین های در اسارت نشان می دهد که در شرایطی که یک نیمکره مغز آنها در خوابی عمیق و آرام است، نیمکره دیگر هوشیار است و بدین ترتیب آنها به معنای واقعی کلمه با یک چشم باز می خوابند. این سبک خوابیدن در آب بازسانان (دسته ای از پستانداران که شامل دلفین، نهنگ و گرازهای دریایی می شود)، رایج است؛ اما تنها مختص آنها نیست و بسیاری از گونه های پرندگان هم از خواب تک نیمکره ای استفاده می کنند که به آنها اجازه می دهد که در هنگام پرواز کردن چرت بزنند.

طبق گفته میلر، پرندگان و دلفین ها، از تکنیک خواب نیمه مغزشان برای اهداف مختلفی استفاده می کنند. مثلا در یک دسته از پرندگان، بسیاری از آنها که خارج از گروه هستند، چشمی که به سمت دیگر است را برای محافظت از دسته باز نگه می دارند تا شکارچیان احتمالی را زیر ذره بین داشته باشند؛ اما دلفین ها برعکس این عمل می کنند و در هنگام خواب، چشمی را که رو به سمت گله است باز نگاه می دارند تا از هرگونه جدایی و فاصله احتمالی اجتناب کنند.

امابعید به نظر می رسد که همه آب باز سانان، توانایی خواب تک نیمکره ای را داشته باشند. برخی از آنها از خواب دو نیمکره ای بهره می برند که در آن هر دو نیمکره مغز به خواب می رود؛ درست مشابه با انسان ها و اکثر پستانداران دیگر.

میلر در این باره گفته:« اندازه گیری فعالیت های مغز حیوانات در دریا، مثل نهنگ اسپرم، نهنگ آبی یا نهنگ عنبر که قادر به اسیر کردن آنها نیستیم بسیار دشوار است و در این موارد، بررسی سوابق رفتاری آنها بهترین شاخص برای بررسی رفتار خوابشان است.»

استفاده از برچسب های نظارتی

در موارد دیگر، محققان می توانند برچسب هایی را روی حیوانات بچسبانند تا بر رفتار آنها نظارت داشته باشند. مطالعه ای در سال 2008 توسط میلر انجام شد که طی آن برچسب های مکشی به نهنگ های اسپرم متصل گردید. این برچسب ها نشان دادند که این نهنگ ها در اقیانوس های باز، خواب های کوتاه مدتی دارند. نهنگ ها شیرجه های کم عمقی در زیر سطح آب انجام می دهند و سرعت شنا کردنشان را تا حد توقف کاهش می دهند و با تنبلی به سمت بالا حرکت می کنند. حرکت رو به بالای آنها، احتمالا به دلیل وجود روغن شناور معروف به اسپرماستی در سر آنهاست.

در هنگام خواب، غلاف های کامل نهنگ ها را می توان درست زیر سطح اقیانوس دید. در طول این مدت، حیوانات کاملا بدون واکنش هستند و این حکایت از آن دارد که در خواب عمیقی فرو رفته اند. البته این حیوانات فقط می توانند برای بیست دقیقه زیر آب استراحت کنند و بعد از آن نیاز دارند تا به روی سطح آب آمده و تنفس کنند. زمانی که نهنگ، نفس گرفت، دوباره برای استراحت زیر آب می رود و ممکن است این رفتار را برای 3.5 ساعت ادامه دهد.

فوک های فیل شمالی، نیز با هردو نیمکره مغزشان می خوابند و در دوره های مشابه کوتاهی چرت می زنند. در سال 2023 توسط جسیکا کندال بار، محقق فوق دکترا در موسسه اقیانوس شناسی اوشنگرافی، در دپارتمان دانشگاه کالیفرنیا، موفق شد تا برای اولین بار، فعالیت مغز یک پستاندار در دریا را نظاره کند. کندال بار و همکارانش دریافتند که فوک ها به عمق 300متری آب شیرجه می زنند و در آن نقطه، مغز آنها کند شده و وارد خواب REM (خواب حرکت سریع چشم) می شوند. فوک ها زمانی که در فاز خواب REM هستند، مجله سیمارتیکل می شوند و در حالتی که به خواب ادامه می دهند،به صورت دایره ای آرام می چرخند.

کندال بار در یک ویدیو در یوتیوب به توصیف این بررسی پرداخته و گفته:« فوک هایی که در اقیانوس می خوابند، در طول دوره خواب REM صد درصد مجله سیمارتیکل می شوند و این بدان معناست که آنها هم دقیقا مثل ما انسان ها، در زمان خواب REM فلج می شوند.»

به احتمال زیاد به دلیل ریسک شکار شدن، فوک ها، کل زمان خواب خود در دریا را به حدود دو ساعت در روز محدود می کنند. طبق گفته محققان، بدین ترتیب آنها رقیب رکورددار کمترین میزان خواب در تمام پستانداران هستند که در حال حاضر با 2 ساعت خواب در روز در اختیار فیل آفریقایی است.

منبع: livescience

5858