Pentru prima dată, cercetătorii au descoperit ca păsările pot dormi în timpul zborului. Împreună cu o echipă internațională de specialiști, Niels Rattenborg de la Institutul Max Planck pentru Ornitologie din Seewiesen au măsurat activitatea creierului păsărilor acvatice Fregate din specia Fregatidae și au constatat că dorm în zbor fie cu o emisferă cerebrală, la un moment dat, fie cu ambele emisfere simultan.
În ciuda faptului că sunt în stare să se angajeze în toate tipurile de somn în timpul zborului, păsările au dormit mai puțin de o oră pe zi , cu doar o fracțiune din timpul petrecut dormind pe uscat. Cum de sunt păsările Fregate capabile să se adapteze și să doarma atât de puțin rămâne un mister.
Este cunoscut faptul că unele păsări cum sunt lăstunii, grangurii, nisiparii și alte păsări marine pot zbura non-stop timp de mai multe zile, săptămâni sau luni în timp ce acestea traversează globul. Având în vedere efectul negativ pricinuit de lipsa somnului asupra performanței, se presupune că aceste păsări își realizează nevoia zilnică de somn în timp ce zboară(dau din aripi).
Pe jumătate treaz sau complet treaz în zbor?
Cum se poate ca o pasăre să doarmă în timp ce zboară, fără a se lovi de obstacole sau fără să se prăbușească din aer? O soluție ar putea fi să își relaxeze/odihnească pe rând, câte o jumătate de creier, așa cum a exemplificat Rattenborg în cazul somnului rațelor sălbatice atunci când apar situații periculoase în timp ce sunt pe pâmânt. Astfel, atunci când dorm la marginea grupului, rațele sălbatice păstrează trează o emisferă cerebrală, precum și ochiul deschis corespunzător acestei emisfere pentru a preîntâmpina o potențială amenințare.
Pe baza acestor constatări și ținând cont și de faptul că delfinii pot înota în timp ce dorm, se presupune de asemenea că și păsările pot să se bazeze pe acest tip de pilot automat pentru a naviga și de a menține un control aerodinamic în timpul zborului. Totuși, este de asemenea posibil că păsările au deyvoltatat un mod de a înșela/păcăli somnul.
Descoperirea recentă asupra somnnului făcută de cercetător și colegii săi arată că pectoralii masculilor de nisipari, în comparație cu cei ai femelelor, se pot adapta zborului timp de câteva săptămâni, în ciuda faptului că dorm foarte puțin. Astfel apare posibilitatea ca păsările să renunțe pur și simplu la somn în timpul zborului. Prin urmare, dovada de zbor continuu nu este implicit și dovadă de somn în timpul zborului. Fără să se măsoare în mod direct starea creierului unei pasari, părerile anterioare conform cărora păsările dorm în zbor rămâneau mai mult doar simple speculații.
Păsările dorm în timp ce dau din aripi
Pentru a determina dacă și cum dorm păsările în timpul zborului, cercetatorii aveau nevoie să înregistreze modificările care au loc în activitatea și comportamentul activității creierului care apar în momentul trezirii din cele două tipuri de somn gasite la păsări: somn lent (Slow Wave Sleep) și somnul mișcarea rapidă a ochilor (Rapid Eye Movement).
Niels Rattenborg a facut echipă cu Alexei Vyssotski (Universitatea din Zurich și Swiss Federal Institute of Technology, ETH), care a dezvoltat un dispozitiv mic pentru a măsura schimbările electroencefalografice în activitatea creierului și mișcări ale capului păsărilor în timpul zborului. În colaborare cu Parcul Național Galápagos și Sebastian Cruz, un biolog ecuadorian care studiază păsările marine, echipa s-a concentrat pe păsările Fregatele Mari care-și au cuiburile pe insula Galápagos.
Fregatele mari sunt păsări marine de mari dimensiuni, care petrec săptămâni zburând non-stop peste ocean, în căutare de pești zburători și calamari, aduși la suprafață de pești de pradă și cetacee.
Cercetatorii au atașat temporar micile „înregistratoare de date de zbor”, la gâtul femelelor. Păsările au purtat apoi dispozitivele de înregistrare de date în timpul zborurilor non-stop de căutare a hranei, care puteau avea o durată de până la zece zile și 3.000 de kilometri. În acest timp, aparatele au înregistrat activitatea ambelor emisfere cerebrale și mișcările capului, în timp ce un dispozitiv GPS montat pe spatele păsărilor a urmărit poziția și altitudinea lor. După ce păsările au fost din nou pe teren și au avut ceva timp pentru a-li reveni, au fost re-capturate iar echipamentul a fost îndepărtat.
La fel ca multe alte animale din Insulele Galapagos, păsările Fregatele Mari au fost remarcabil de calme și chiar au dormit în timp ce m-am apropiat pentru a le prinde pentru a doua oară”, a spus Bryson Voirin, doctor și co-autor al studiului cu Rattenborg.
Înregistratorul de date de zbor a arătat că păsările Fregate pot dormi în ambele feluri în timpul zborului. În timpul zilei păsările au rămas treze, căutând activ după hrană. Pe măsură ce apune soarele, modul treaz al creierului a trecut pe modul somn lent(SWS) pentru perioade cu o durată de până la câteva minute, în timp ce păsările planau. În mod surprinzător, SWS ar putea apărea într-o singură emisferă, la un moment dat sau în ambele emisfere. Prezența unei astfel de somn biemisferic indica faptul ca somnul uniemisferic nu este necesar pentru a menține controlul aerodinamic.
Cu toate acestea, în comparație cu dormitul pe uscat, SWS a apărut mai adesea în timpul zborului. Prin examinarea cu atenție a mișcărilor păsărilor Fregatele Mari, cercetătorii au descoperit indicii care explică de ce o emisferă cerebrală adoarme în timpul zborului. Atunci când păsările au zburat în cerc pe curenții de aer ascendenți, emisfera creierului conectată la ochiul în funcție de care se facea schimbarea directiei, a fost în mod tipic trează, în timp ce cealaltă emisferă era adormită, sugerând că păsările urmăreau încotro mergeau.
Fregatele pot păstra un ochi deschis pentru a preveni ciocnirile cu alte păsări, mai mult decât rațele sălbatice, care păstrează un ochi deschis pentru atenționarea în cazul animalelor de pradă”, spune Rattenborg.
În plus față de angajarea în ambele tipuri de somn în zbor, în cazuri rare, crize de somn lent au fost întrerupte de episoade scurte de somn de tip REM. Deși această constatare poate părea remarcabilă pentru oamenii de stiinta care studiaza somnul la mamifere, pe baza experienței Rattenborg cu păsările, el nu a fost atât de surprins.
Spre deosebire de mamifere, în cazul cărora episoade de somn de tip REM sunt lungi și însoțite de o pierdere completa a tonusului muscular, în cazul păsărilor episoade de somn REM durează doar câteva secunde.
În plus, deși o reducere a tonusului muscular poate determina căderea capului în timpul somnului păsărilor de tip REM, păsările sunt capabile să stea (chiar și pe un picior) în timpul acestei stări. În mod similar, atunci când păsările fregate au intrat în somnul REM, capul lor a căzut la un moment dat, dar direcția lor de zbor a rămas neschimbat.
