Nelielie Portia fimbriata zirnekļi naktī iekārtojas ar vēderu uz augšu zem sava zīda patvēruma. Jauns pētījums liecina, ka to miegs nav vienkārši ilgstošs nekustīguma periods: dzīvnieki pārmaiņus atrodas mierīgā stāvoklī un īsās epizodēs, kurās kustas tīklenes, raustās ķermenis un reizēm saritinās kājas.

Pētījumu vadīja Bonnas Universitātes uzvedības bioloģes Nadja Geigere un Daniela Rēslera. Darbs sniedz pierādījumus tam, ka fringed jumping spiders piedzīvo divus atšķirīgus miega stāvokļus, tostarp vienu, kas vizuāli atgādina ātro acu kustību jeb REM miegu, ar kuru cilvēkiem saistās spilgti sapņi. Tas rada iespēju, ka sapņošanai līdzīgi procesi evolūcijā radušies daudz senāk un nav raksturīgi tikai cilvēkiem, citiem zīdītājiem vai pat mugurkaulniekiem.

Ne tikai nekustīgums miegā

“Miegs ir viena no visplašāk izplatītajām uzvedības formām dzīvnieku valstī, tomēr tā izcelsme un funkcijas joprojām ir maz izprastas, jo eksperimentālie pierādījumi gandrīz pilnībā iegūti no mugurkaulniekiem un dažām laboratorijas modeļsugām,” pētījuma autori norāda publicētajā ziņojumā.

Portia ir īpaši interesants pētījuma objekts, jo šie zirnekļi ir pārsteidzoši attīstīti plēsēji. Tie medī citus zirnekļus, spēj izvēlēties apvedceļus un pielāgot medību taktiku. Iepriekš pētnieki citai lēkājošo zirnekļu sugai bija novērojuši raustošās ekstremitātes un kustīgas tīklenes, taču ar novērojumu vien nepietika, lai secinātu, ka dzīvnieka smadzenēs notiek kas līdzīgs sapņošanai.

Lai atšķirtu parastu nekustīgumu no īpaša miega stāvokļa, pētnieki apvienoja detalizētus videoierakstus ar reakcijas pārbaudēm un miega atjaunošanās novērojumiem pēc atpūtas traucēšanas.

Desmit pētītajiem zirnekļiem REM līdzīgās epizodes ilga vidēji aptuveni 83 sekundes. Šajā laikā dzīvnieki uz skaņas stimulu reaģēja lēnāk nekā nomodā: četri no desmit zirnekļiem desmit sekunžu pārbaudes laikā vispār nereaģēja, bet, pārbaudīti vēlreiz nomodā, reaģēja nekavējoties.

Traucēts miegs izraisa kompensējošu atpūtu

Pētnieki nakts laikā katrā iežogojumā ievietoja desmitiem augļu mušu. To zumēšana pārtrauca zirnekļu miegu un ļāva pārbaudīt, vai pēc traucējumiem dzīvnieki centīsies atgūt zaudēto atpūtu.

Pēc nemierīgās nakts zirnekļu miega periodi kļuva garāki, bet kopējais REM līdzīgo epizožu ilgums pieauga no aptuveni deviņām līdz 17 minūtēm. Šāda kompensējoša reakcija liecina, ka runa, visticamāk, ir par bioloģiski regulētu vajadzību, nevis vienkāršu izvēli vakaru pavadīt nekustīgi līdz rītausmai.

Tomēr pētījums nepierāda, ka zirnekļi sapņo tāpat kā cilvēki. Pētnieki mērīja uzvedību, nevis smadzeņu aktivitāti, un kustības, kas līdzinās REM miegam, pašas par sevi nepasaka, ko dzīvnieks, ja vispār kaut ko, šajā laikā piedzīvo.

Līdzīgas parādības arī astoņkājiem un medūzām

Lēkājošie zirnekļi, iespējams, nav vienīgie bezmugurkaulnieki ar sarežģītām miega fāzēm. 2023. gada pētījumā konstatēts, ka guļoši astoņkāji pārmaiņus atrodas mierīgos periodos un epizodēs ar raustīšanos, strauji mainīgiem ādas rakstiem un nomodam līdzīgu smadzeņu aktivitāti. Daži no šiem rakstiem atgādināja tos, ko astoņkāji demonstrē nomodā, tādēļ pētnieki pieļāva gan nervu sistēmas uzturēšanas, gan pieredzes atkārtošanas iespēju.

Vēl senāka varētu būt pati vajadzība gulēt. 2017. gadā pētnieki demonstrēja miegam līdzīgu stāvokli apgrieztajām medūzām, kurām nav centralizētu smadzeņu, bet ir nervu tīkls. Tas liecina, ka nepieciešamība pēc atpūtas dzīvnieku evolūcijā varētu būt radusies ļoti sen.

Kāpēc dzīvnieki varētu sapņot?

Viena no iespējām ir tāda, ka sapņošana pavada atmiņu sakārtošanu un nostiprināšanu, kamēr nervu ceļi netiek izmantoti aktīvā nomodā. Cita hipotēze paredz, ka sapņi nodrošina simulācijas, kurās smadzenes drošā veidā var izmēģināt reakcijas uz potenciāli bīstamām situācijām.

Pierādījumi par šīm idejām joprojām ir pretrunīgi. Sapņi var būt arī pieredzes blakusprodukts noderīgai smadzeņu aktivitātei miega laikā, nevis atsevišķa evolūcijas gaitā izveidojusies funkcija.

Salīdzinot attālus dzīvnieku radiniekus, pētnieki nākotnē varētu nošķirt senas, kopīgas miega sistēmas no līdzīgiem risinājumiem, kas neatkarīgi radušies dažādās evolūcijas līnijās. Pagaidām sapņošanas evolūcijas vēsture vēl nav pabeigta, bet zirnekļi savas sapņu dienasgrāmatas, spriežot pēc visa, cilvēkiem neatklāj.

Pētījums publicēts žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences.