Птичий сон

У птиц сон состоит из «периодов закрытия глаз, прерываемых короткими периодами открытия глаз». ^{[ Эта цитата нуждается в цитировании ]} исследования (ЭЭГ) показывают, что в короткие периоды открытия глаз Электроэнцефалографические птицы все еще спят; уровень напряжения в мозге идентичен. ^{[ 1 ]} Птицы восстанавливают порог возбуждения во время сна. Во время коротких периодов открытия глаз спящие птицы могут почти мгновенно мобилизоваться при угрозе со стороны хищника. Было обнаружено, что виды птиц полагаются на размер и рост стаи в качестве меры предосторожности от хищничества. ^{[ 1 ]} Эти меры предосторожности между открытием глаз и групповым сном позволяют сну быть полезным и безопасным.

Количество сна, необходимое для функционирования, может варьироваться в зависимости от вида. Грудные кулики мигрируют из Южного полушария к Полярному кругу, месту своего спаривания (где они размножаются в дневное время. Поскольку кулики полигамны, они спариваются (или ищут партнера) в течение дневного света. Самцам не требуется столько сна Было замечено, что за это время некоторые из них отказываются от сна на 95 процентов в течение девятнадцати дней спаривания; ^{[ 2 ]} Большинство из них действуют аналогично людям, когда лишены сна, попадая в потенциально опасные для жизни ситуации или замедляя скорость их миграции. ^{[ 3 ]}

Сравнительная анатомия мозга и нервной системы птиц.

Типичная нервная система птиц аналогична нервной системе млекопитающих. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг, а периферическая нервная система состоит из нервов и органов чувств. Ключевые атрибуты эволюционировали по сравнению с другими видами, особенно зрение; Считается, что зрительные способности птиц более развиты, чем у любой другой группы позвоночных. Помимо более крупных глаз, у птиц зрительные доли больше среднего . Благодаря более крупной и сложной оптической доле некоторые виды птиц могут видеть ультрафиолетовый (УФ) спектр (за пределами поля зрения человеческого глаза). Эта способность ультрафиолетового зрения облегчает охоту, как это видно у ночных ястребов . Чувствительный к УФ-излучению конусный опсин обычно отвечает за способность птиц видеть УФ-излучение, но некоторые виды обходят это; совы могут видеть ультрафиолетовый свет, но лишены опсинов. Они компенсируют это необходимыми ферментами, которые повышают чувствительность стержней. ^{[ 4 ]} Ультрафиолетовое излучение видят некоторые другие группы животных, в том числе кошки и насекомые (у которых оно, по-видимому, возникло в ответ на взаимоотношения хищник-жертва).

Компромиссы в анатомии и физиологии являются обычным явлением, и это наблюдается в обонятельных долях большинства видов птиц. Возможно, из-за больших, чем в среднем, зрительных долей, обонятельные доли птиц относительно малы; Лишь немногие виды птиц используют запах для поиска пищи. Соколы и орлы, как правило, не имеют большего мозжечка для полета. По мнению сравнительной нейроанатомии исследователя Людвига Эдингера , птичий мозг состоит в основном из базальных ганглиев (отвечающих за инстинктивное поведение, а не за поведенческую пластичность). Ученые оспорили некоторые выводы Эдингера и призвали переименовать органы нервной системы птиц, чтобы отразить их сходство с органами млекопитающих.

Быстрый и медленноволновой сон

Птичий сон имеет два сходства со сном млекопитающих: быстрое движение глаз (REM) и медленноволновой сон (SWS). Считается, что быстрый сон оказывает важное влияние на двигательные функции и память. ЭЭГ показывает волны высокой амплитуды и низкой частоты во время быстрого сна; SWS имеет тенденцию к волнам более низкой амплитуды и более высокой частоты и считается формой глубокого сна. Во время СВС мембранные потенциалы в нейронах неокортекса медленно колеблются.

У ряда видов птиц наблюдается однополушарный медленный сон : способность давать отдых одной половине мозга в режиме SWS, в то время как другая половина кажется бодрствующей. Этот тип сна также наблюдался у дельфинов и китов. Во время этого процесса организм обычно способен держать один глаз открытым, что позволяет повысить бдительность в условиях большого присутствия хищников. ^{[ 5 ]} Эволюция этого признака у птиц и водных млекопитающих представляет интерес для исследователей из-за связанного с этим давления. Считается, что однополушарный SWS развился у водных млекопитающих, потому что им приходится возвращаться на поверхность за кислородом; Считается, что он помогает птицам избегать хищников, демонстрируя гомоплазию в двух группах.

Эксперимент с голубем

В исследовании того, как размер стаи влияет на режим сна берберийского голубя , Д. У. Лендрам намеревался доказать, что более крупные стаи снижают общую бдительность, а очевидное увеличение риска нападения хищников в меньшей стае может нанести вред циклу сна голубей. ^{[ 2 ]} В начале исследования голубей содержали поодиночке или в парных клетках по две, три или шесть особей. Затем их поместили в одну из двух сред. В спокойной обстановке Лендрам прошел один мимо клетки между 10 утра и полуднем; В агрессивной среде Лендрам в одно и то же время суток прошел мимо клетки с домашним хорьком. Лендрам обнаружил, что птицы в спокойной среде проводили значительно больше времени с закрытыми глазами, чем птицы в агрессивной среде. ^{[ 2 ]}

Лендрам собрал данные о сне голубей с открытыми и закрытыми глазами; стекание было связано с увеличением общего времени закрытия глаз птиц и уменьшением количества открываний глаз. ^{[ 2 ]} Лендрам обнаружил, что в присутствии хищника голуби проявляли более высокий уровень индивидуальной бдительности и чаще спали с открытыми глазами; это уменьшило долю активного сна в их общем времени сна. ^{[ 2 ]}

Высота окуня

Считается, что хищники играют большую роль в режиме сна организма. Чтобы адаптироваться к хищникам, были разработаны два распространенных метода: находиться вдали от опасности во время сна и спать более чутко (например, однополушарный сон). Считается, что у птиц высота насеста играет значительную роль во сне; Было показано, что более низкая высота насеста уменьшает количество и продолжительность эпизодов быстрого сна у голубей, а более высокая высота насеста увеличивает скорость быстрого сна и уменьшает медленноволновой сон. ^{[ 6 ]} Результаты также показывают, что время, проведенное голубями без сна, увеличивается при гнездовании на более низких насестах. Меньшая высота окуня коррелирует с более высоким риском нападения хищников; Быстрый сон подвергнет голубя большей опасности, поскольку это менее реактивная форма сна. ^{[ 6 ]}

Световое загрязнение

Свет является одной из наиболее распространенных угроз для достаточного сна птиц, живущих в антропогенной среде, известной как «искусственное световое загрязнение в ночное время» (АЛАН). АЛАН устраняет темноту и необходимость отдыха. Нарушение циклов света и темноты у птиц может повлиять на циркадные ритмы , что в конечном итоге навредит режиму сна. Биолог Томас Раап провел исследование, которое показало, что воздействие ALAN влияет на поведение во время сна евразийских лазоревок ( Cyanistes caeruleus ). ^{[ 7 ]} В этом исследовании птицы просыпались раньше из-за таких факторов ALAN, как сезонность. Поскольку свет обычно указывает птицам на продолжительность дня, воздействие светового загрязнения нарушает их способность измерять продолжительность дня. За пределами густонаселенных районов продолжительность сна самок лазоревок в период гнездования обычно сокращается примерно на пять процентов. Исследователи обнаружили 50-процентное сокращение продолжительности сна у женщин в этот период в городских центрах и предположили, что в этом виноват эффект ALAN. ^{[ 7 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Леску Дж. и Раттенборг Н. (2014). «Птичий сон» . Современная биология . 24 (1): С12–Р14.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Лендрем, Д.В. (3 июня 2006 г.). «Сон и зоркость у птиц, II. Экспериментальное исследование берберийского голубя ( Streptopelia risoria )» .
^ Цзян, Ю.; Чай, Ю.; Ян, Ф.; Сюй, С.; Баснер, М.; Детре, Дж.А.; Дингес, Д.Ф. и Рао, Х. (2018). «Влияние лишения сна и восстановительного сна на организацию сети человеческого мозга». Спать . 41 (дополнительно): А85–А86.
^ Раттенборг, Н. (2006). «Эволюция медленноволнового сна и паллиопаллиальной связи у млекопитающих и птиц: гипотеза» . Бюллетень исследований мозга . 69 (1): 20–29.
^ Раттенборг, Нильс К.; Лима, Стивен Л. и Амланер, Чарльз Дж. (1999). «Факультативный контроль однополушарного сна птиц в условиях риска нападения хищников». Поведенческие исследования мозга . 105 (2): 163–172. два : 10.1016/S0166-4328(99)00070-4
^ Перейти обратно: ^а ^б Тисдейл, РК; Леску, Ю.А.; Беккерс, GJL; Высоцкий, А.Л. и Раттенборг, Северная Каролина (1 октября 2018 г.). «Подробнее о сне внизу: голуби переходят к более легким формам сна, когда спят у земли» .
^ Перейти обратно: ^а ^б Раап, Т.; Сан, Дж.; Пинкстен Р. и Иенс М. (2017). «Разрушительное воздействие светового загрязнения на сон свободноживущих птиц: в зависимости от сезона и/или интенсивности света?». Поведенческие процессы : 144. doi : 10.1016/j.beproc.2017.08.011

[Lesku-1] Перейти обратно: ^а ^б Леску Дж. и Раттенборг Н. (2014). «Птичий сон» . Современная биология . 24 (1): С12–Р14.

[Lendrem-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Лендрем, Д.В. (3 июня 2006 г.). «Сон и зоркость у птиц, II. Экспериментальное исследование берберийского голубя ( Streptopelia risoria )» .

[3] Цзян, Ю.; Чай, Ю.; Ян, Ф.; Сюй, С.; Баснер, М.; Детре, Дж.А.; Дингес, Д.Ф. и Рао, Х. (2018). «Влияние лишения сна и восстановительного сна на организацию сети человеческого мозга». Спать . 41 (дополнительно): А85–А86.

[4] Раттенборг, Н. (2006). «Эволюция медленноволнового сна и паллиопаллиальной связи у млекопитающих и птиц: гипотеза» . Бюллетень исследований мозга . 69 (1): 20–29.

[5] Раттенборг, Нильс К.; Лима, Стивен Л. и Амланер, Чарльз Дж. (1999). «Факультативный контроль однополушарного сна птиц в условиях риска нападения хищников». Поведенческие исследования мозга . 105 (2): 163–172. два : 10.1016/S0166-4328(99)00070-4

[Tisdale-6] Перейти обратно: ^а ^б Тисдейл, РК; Леску, Ю.А.; Беккерс, GJL; Высоцкий, А.Л. и Раттенборг, Северная Каролина (1 октября 2018 г.). «Подробнее о сне внизу: голуби переходят к более легким формам сна, когда спят у земли» .

[Raap-7] Перейти обратно: ^а ^б Раап, Т.; Сан, Дж.; Пинкстен Р. и Иенс М. (2017). «Разрушительное воздействие светового загрязнения на сон свободноживущих птиц: в зависимости от сезона и/или интенсивности света?». Поведенческие процессы : 144. doi : 10.1016/j.beproc.2017.08.011

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]