как спит дельфин мозг
Дельфины спят только одним полушарием мозга
Дельфины могут оставаться в бодрствующем состоянии больше двух недель, засыпая только одной половиной мозга, выяснили ученые.
Исследование показало, что дельфины, таким образом, постоянно могут наблюдать за акулами. В отличие от наземных млекопитающих, дельфины спят только одной половиной мозга в любой момент времени. Половина их мозга отдыхает, тогда как другая остается настороже, и они постоянно меняют активную сторону.
«После непрерывного бодрствования в течение многих часов и дней человек и другие животные вынуждены прекратить всякую активность и заснуть», — объяснил Брайан Бранстеттер (Brian Branstetter), морской биолог из американского Национального фонда по морским млекопитающим в Сан-Диего. «У дельфинов нет таких ограничений, а если бы и были, то они скорее всего утонули или стали легкой добычей».
Чтобы убедиться в бдительности дельфинов, ученые проверили их способности сканирования окружающей среды. Дельфины используют эхолокацию, чтобы составить представление о мире — биологическую форму звуковой локации, при которой они издают «свист» и слушают эхо, чтобы обследовать обстановку.
Ученые выяснили, что эти животные могут использовать эхолокацию непрерывно в течение 15 дней. В исследовании два дельфина выполняли задание на сканирование специальных модулей с помощью эхолокации. Возможно, дельфины способны не спать намного дольше, но исследователи дальше не проверяли.
«Дельфины могут продолжать плавать и думать в течение многих дней без отдыха и сна, может быть, даже бесконечно», — объяснили ученые.
Способность спать только одной половиной мозга развилась у дельфинов для того, чтобы они могли дышать на поверхности воды, даже когда они наполовину уснули. Также свою роль сыграла необходимость оставаться начеку.
Как спят дельфины
Этот вопрос возник не случайно. Дело в том, что все высшие животные (включая птиц, млекопитающих и человека) не только обязательно спят определенную часть суток, но в какой-то момент, когда наступает наиболее глубокий сон, полностью расслабляются и теряют подвижность.
Дельфины так спать не могут: ведь они живут в море, но дышат воздухом, и если глубоко уснут, то потеряют над собой контроль и утонут, потому что не смогут подняться на поверхность, чтобы набрать воздуха для очередного вдоха.
Ученые давно заметили, что дельфины никогда не замирают в полной неподвижности, они всегда как бы немного двигаются и время от времени поднимаются на поверхность для дыхания. Так спят ли вообще дельфины? И если да, а в этом сомнений не было, то как?
Было решено провести изучение биоэлектрической активности их мозга, по которой можно вполне определенно сказать, когда дельфины спят, а когда бодрствуют.
До сих пор считалось само собой разумеющимся, что когда сон сменяется бодрствованием и наоборот, то это влечет за собой изменения во всем мозге, и в правом, и в левом его полушариях, которые отвечают за работу двух половин тела. Именно так обстоит дело и у человека, и у всех животных, сон которых изучался раньше. Но у дельфинов все оказалось иначе.
Два полушария мозга дельфина спят не одновременно, а по очереди: пока одно спит, другое бодрствует. Через некоторое время они меняются ролями: то полушарие, которое было активно, засыпает, а «выспавшееся» бодрствует. «Дежурное» полушарие, таким образом, обеспечивает управление телом дельфина, следит за тем, чтобы он вовремя поднимался на поверхность вдохнуть воздух и не захлебнулся. Так он спит. Ну, а когда просыпается, то к работе подключаются оба полушария.
Как спит дельфин: интересные факты и фото
Для львов характерно спать на спине большую часть суток. Слонам в Африке свойственно дремать стоя на протяжении двух-трех часов. Длинноногие жирафы для отдыха сворачиваются калачиком.
Но как спит дельфин? Ведь никто и никогда не видел его неподвижным. Эти удивительные животные всегда перемещаются в водном пространстве с необычайной легкостью и грацией. Создается впечатление, что они бодрствуют круглосуточно, и сонное состояние им не свойственно в принципе.
Но данное предположение неверно, что наконец-то доказано современными научными исследованиями.
Как устроено дыхание у дельфинов?
Такие млекопитающие, не в пример рыбам, не имеют органов или приспособлений, позволяющих дышать под водой. То есть жабрами они не обладают. Чтобы запастись воздухом для дыхания, дельфину необходимо всплыть на поверхность.
Органы дыхания дельфинов
Следовательно, ведя жизнь морского обитателя, дельфин продолжает дышать легкими. У него имеется специальный клапан, который дельфин открывает, приближаясь к водной поверхности. Совершив выдох и вдох, животное закрывает клапан и уносит свежую порцию кислорода под воду. Данный процесс достаточно сложен для организма и практически невозможен в сонном состоянии.
Вопросы, вопросы.
Было выдвинуто множество версий. Самая экстремальная из них утверждала, что дельфины и вовсе не нуждаются во сне, то есть никогда не пребывают в данном состоянии. По другой теории, им присущ кратковременный отдых между всплытиями на поверхность.
А спят ли дельфины вообще? Долгое время этих животных считали сомнамбулами, отдыхающими в состоянии напряжения мышц и с открытыми глазами. Полагали также, что им свойственны периоды сна в короткие промежутки между вдохом и выдохом, а пробуждаются они от химических изменений состава припасенной порции кислорода.
Часть ученых приписывали дельфинам автоматизм действий, словно лунатикам. Чтобы определить истинное положение дел, были организованы исследования, в которых предполагалась регистрация биотоков дельфиньего мозга.
Процедура эта весьма непростая. Животных потребовалось поместить в бассейн, в мозг им вживляли электроды. Запись подаваемых сигналов осуществлялась при помощи радиоволн, что давало возможность дельфинам вести привычный образ жизни.
Для вживления в мозг электродов выбрали несколько экземпляров афалин и азовок. Животным дали возможность привычно резвиться, во время чего с помощью радиосигнала велась запись электроэнцефалограммы мозга. Полученный рисунок давал возможность проследить за активностью каждого из его полушарий.
Что же получилось?
Итогами исследования ученые были просто-напросто шокированы. Выяснилось, что полное погружение в сон дельфинам не свойственно. То есть мозг их остается активным непрерывно. Открытием стало то, что его полушария в буквальном смысле спят по очереди. Каждое из них получает порцию полноценного нормального сна в течение примерно 6 часов на протяжении суток. С интервалом в час или полтора происходит замена, когда в сон погружается противоположное полушарие.
Почти все, и люди, и животные, во сне глаза закрывают. А как обстоит дело с дельфинами? В полном соответствии с поочередными бодрствованиями каждого из полушарий! То есть, один глаз у спящего дельфина всегда закрыт.
Почему дельфины спят с одним открытым глазом? Ещё до исследования многие обращали внимание на то, что один глаз у дельфинов часто бывает закрыт, но связать это со сном никто прежде не догадывался. Таким образом, в результате исследования родилась самая настоящая научная сенсация.
Как это выглядит
Теперь мы с вами понимаем, как спит дельфин. Каждое из полушарий поочередно несет свою вахту. Затем они меняются местами. Активное полушарие погружается в сон, противоположное начинает бодрствовать. Когда же стадия сна у дельфина проходит, оба полушария включается в работу.
Данный эволюционный механизм предусмотрен природой с целью выживания вида. Постоянно бодрствующее одно из полушарий решает вопрос доставки к мозгу кислорода и предупреждает опасность захлебнуться.
Почему дельфины никогда не спят?
Как хорошо утром проснуться, сделать зарядку, почистить зубы и пойти в школу. Если нас при этом вдруг поймают учёные и наденут на нас специальную шапочку, то они обязательно зарегистрируют электрическую активность нашего мозга. Клетки, из которых состоит наш мозг, всё время порождают электрические сигналы — колебания. Днём эти колебания будут маленькими и частыми — тем чаще, чем веселее и деятельнее мы себя ведём. Но совсем другую картину увидит учёный, если тихо подкрадётся к нам ночью. На картине активности мозга появятся очень большие, но редкие колебания. Это так называемая фаза глубокого сна: время, когда мы неподвижны, тело наше расслаблено, а глаза закрыты. Поймав достаточное количество мальчиков и девочек, а также дяденек и тётенек, учёные поняли, что спят так или иначе все люди.
Но на этом учёные не успокоились. Они стали ловить кошек, собак, поросят, ёжиков, петухов и измерять электрическую активность мозга у них. Оказалось, что мозг холоднокровных животных — ящериц, лягушек, саламандр — не умеет спать настоящим глубоким сном. Зато этот сон есть у всех теплокровных — у птиц, млекопитающих и у нас с вами. Учёные предполагают, что во время такого сна мозг отключается от внешнего мира и «усваивает» информацию, которую получил за день. А организм во время сна восстанавливает утраченные силы, чтобы утром мы смогли проснуться и с радостью встретить новый день.
Но и этого учёным было мало. Ведь кроме обыкновенных наземных млекопитающих, таких как кошки и собаки, бывают ещё совершенно диковинные морские млекопитающие. Это дельфины, киты, морские львы, ламантины, морские котики, ушастые тюлени. Внешне многие из них очень похожи на рыб. Но они совсем не рыбы. Они теплокровные, более того — млекопитающие.
Однако нацепить на кита шапочку с электродами, а тем более уговорить его некоторое время её поносить — это трудная задача. Ведь киты — не самые сговорчивые товарищи. Учёные со всего мира буквально гонялись за ними, потому что мечтали узнать: а как же они спят?
Это удалось отечественным исследователям во главе с доктором О. И. Ляминым. Они круглосуточно записывали электрическую активность мозга китов и дельфинов и пришли к неожиданному открытию. В одно и то же время одно полушарие у китов «спит», другое работает. Потом полушария меняются: активное засыпает, а спящее — просыпается. Это открытие профессор Лямин и его коллеги назвали «однополушарный сон». Таким образом, морские млекопитающие могут всё время двигаться.
Но зачем он нужен, этот хитрый однополушарный сон? Дело в том, что дельфинам надо дышать точно так же, как и нам. У них нет жабр, как у рыб. Им приходится каждые несколько минут всплывать к поверхности, чтобы вдохнуть. Конечно, можно было бы дремать у поверхности воды часик-другой. Крупные киты так и делают. А вот мелким китообразным зависать опасно, ведь в воде всё видно, их могут найти и съесть. Тут-то и выручает дельфинов однополушарный сон. Пока одна половина мозга спит — вторая напряженно работает. А потом они меняются. Вот каким хитрым образом морские млекопитающие всё время дышат и плавают и никогда не устают.
Как дельфины спят? Правда и выдумки о сне дельфинов
Главная » Интересные подборки про животных
Дельфины — млекопитающие с развитым интеллектом. Этим они уже выделяются из большинства морских обитателей. Но у дельфинов есть и другие интересные особенности, например, связанные со сном. Давайте узнаем подробнее, как спят дельфины.
2.1 Видео: как спят дельфины
Правда ли, что дельфины не спят
Для любого крупного животного период покоя жизненно необходим. Однако долгое время считалось, что дельфины не спят. Дело в том, что они дышат воздухом и не имеют жабр. Соответственно, чтобы дышать, необходимо всплывать на поверхность. Отсюда и возникло ошибочное предположение, что дельфины всегда бодрствуют или же их сон происходит короткими урывками между глотками воздуха. На самом деле дельфины спят, но их сон сильно отличается от других животных — он однополушарный, то есть спит только одно полушарие мозга, второе же бодрствует. Это происходит поочерёдно, одинаковыми временными отрезками. Поскольку одна из частей мозга бодрствует, дельфины двигаются и всплывают за воздухом во время своего сна, напоминая лунатиков.
Китовые, в том числе и дельфины, дышат воздухом через отверстие на голове, потому им жизненно необходимо периодически всплывать на поверхность
Как установили учёные, совсем не спят только маленькие дельфинята. Первый месяц жизни они ещё не умеют этого делать и бодрствуют непрерывно.
Первый месяц жизни дельфинята не умеют спать, и матери вынуждены бодрствовать вместе с ними
Органы дыхания дельфинов
Следовательно, ведя жизнь морского обитателя, дельфин продолжает дышать легкими. У него имеется специальный клапан, который дельфин открывает, приближаясь к водной поверхности. Совершив выдох и вдох, животное закрывает клапан и уносит свежую порцию кислорода под воду. Данный процесс достаточно сложен для организма и практически невозможен в сонном состоянии.
Впрочем, полученной порции воздуха хватает, как было сказано выше, на целых пять-десять минут. Многие годы биологов занимал вполне очевидный вопрос — как спит дельфин в таком режиме, ведь промежутки времени через которые это млекопитающее должно всплывать, чтобы получить порцию атмосферного кислорода, достаточно коротки.
Другие факты о сне дельфинов
С однополушарным сном связана необычная особенность дельфинов: они могут спать с одним открытым глазом. Когда в фазе сна находится левое полушарие мозга, открыт правый глаз, и наоборот. Примечательно, что открытый глаз обычно направлен в сторону близких — например, детёнышей. Таким образом дельфины не перестают наблюдать друг за другом даже во сне, чтобы вовремя прийти на помощь в случае опасности.
Мозг дельфинов, подобно человеческому, во сне обрабатывает информацию, полученную за день. Так сведения из кратковременной памяти переносятся в долговременную. Открытие было сделано во французском дельфинарии, где спящие дельфины внезапно запели китовыми голосами. Впоследствии оказалось, что днём животные слышали музыку со звуками океана, в том числе с голосами китов. Сама по себе имитация звуков для дельфинов неудивительна, но до этого случая никто не замечал, что дельфины могут их запоминать и воспроизводить через некоторое время.
Впервые факт воспроизведения запомненной информации через некоторое время был установлен во французском дельфинарии Planete Sauvage
Дельфины не видят снов. У них просто отсутствует парадоксальная фаза сна, во время которой у людей и других животных бывают сновидения. У наземных млекопитающих есть две фазы — медленная и парадоксальная (более глубокая), но у китообразных, к которым относятся дельфины, вторая до сих пор не была зафиксирована.
Вопросы, вопросы…
Было выдвинуто множество версий. Самая экстремальная из них утверждала, что дельфины и вовсе не нуждаются во сне, то есть никогда не пребывают в данном состоянии. По другой теории, им присущ кратковременный отдых между всплытиями на поверхность.
А спят ли дельфины вообще? Долгое время этих животных считали сомнамбулами, отдыхающими в состоянии напряжения мышц и с открытыми глазами. Полагали также, что им свойственны периоды сна в короткие промежутки между вдохом и выдохом, а пробуждаются они от химических изменений состава припасенной порции кислорода.
Часть ученых приписывали дельфинам автоматизм действий, словно лунатикам. Чтобы определить истинное положение дел, были организованы исследования, в которых предполагалась регистрация биотоков дельфиньего мозга.
«Лунатики моря»
Нередко дельфинов называют «лунатиками» из-за того, что они во сне находятся в постоянном движении. Это необходимо не только для того, чтобы делать вдохи, но и чтобы не замерзнуть. Тело дельфина во время плавания вырабатывает тепло, которое позволяет млекопитающему согреваться. В этом случае «лунатизм» очень необходим, поскольку это защита как от холода, так и от хищников.
Не все китообразные млекопитающие спят в движении. Этой способностью обладают те, у которых масса тела составляет тонны. К примеру, касатка, у которой вес около шести тонн, спит на поверхности воды совершенно неподвижно. Поскольку в ее теле достаточное количество подкожного жира, который дольше сохраняет тепло и «держит» ее на воде.
Если же вес млекопитающего менее 100 килограмм, то спать неподвижно не получится. Нужно во время сна двигаться. Детеныши касаток тоже спят в движении, поскольку они не набрали тот вес, который необходим. Когда они накопят достаточное количество подкожного жира, то тоже смело будут дремать в неподвижном состоянии.
Подводные угрозы
Предки всех ныне существующих наземных животных однажды покинули океан и в процессе эволюции обзавелись соответствующей дыхательной системой. А вот предки всех китообразных, и дельфинов в том числе, совершили этот переход дважды, вернувшись в водную среду еще в незапамятные времена. Но лёгкие у них остались. Поэтому дельфины получают кислород из воздуха, как и мы, а не из воды, как рыбы.
Отвечая на вопрос о том, как дельфины спят, следует помнить об угрозе утопления, которое наступит неминуемо, если животное полностью потеряет контроль над ситуацией. Дельфин может задерживать дыхание надолго, но не настолько, чтобы «отключиться» на несколько часов.
Кроме того, подводный мир полон и других опасностей. Морские хищники не прочь полакомиться свежим мясом.
Размножение дельфинов, детеныши дельфинов
Дельфины в отличие от многих других млекопитающих животных не имеют определенного брачного периода, поэтому они могут размножаться практически в любую пору. Спаривание с самкой занимается вожак стаи.
Период беременности самки может длиться около 5 месяцев, как правило, она протекает весьма затруднительно. В таком положении самка теряет свою ловкость и скорость, она становится медлительной и неуклюжей, в результате чего она становится легкой добычей для врагов.
Самка дельфина способна воспроизвести одного дельфина за два года.
При рождении маленький дельфиненок имеет длину около 0,5 метра, его рождение происходит на плаву и уже с первых секунд жизни малыш способен плыть вместе с матерью.
Малыши дельфина питаются в основном молоком матери, в результате этого они весьма стремительно набирают вес и рост. Малыш будет питаться молоком до того, как ему исполнится полтора года, именно в этот период малыш начнет питаться рыбой самостоятельно.
Все заботы по воспитанию малышей берут на себя матери, а вот самцы участия в этом не принимают.
О чем дельфиньи сны?
Когда-то считалось, что способностью видеть сновидения наделен только человек разумный. Но чтобы опровергнуть это убеждение, достаточно понаблюдать за спящей собакой или кошкой. Зверь может проявлять тревожность, совершать движения, постанывать. Это явно говорит о том, что во время сна происходит какая-то мозговая активность. Она обусловлена не чем иным, как сновидением.
Конечно, для зоологов и специалистов в области сна этих наблюдений не достаточно. Поэтому теория о том, что и животным снятся сны, основана на научных экспериментах, исследованиях, фактах. Китообразные — не исключение. Сны видит и спящий дельфин.
Фото этих удивительных животных, блаженствующих во сне, иногда красноречиво подтверждают, что дельфины испытывают эмоции. Правда, сновидения их не настолько яркие и сюжетные, как у тех, чий мозг уходит в спящий режим целиком. Ведь одно полушарие дельфина, как мы уже знаем, всегда начеку.
Парадокс Грея, и не только
. С высокими скоростными возможностями дельфинов связан известный «парадокс Грея».
Профессор Грей, специалист по биомеханике, подсчитал: чтобы развивать столь значительные скорости при том сопротивлении, которое вода оказывает любому движущемуся предмету, дельфины должны быть раз в 7 сильнее.
Объяснить парадокс Грея попытался Макс Камерон. Он считал, что все дело в эластичной коже дельфина. Известно, что все объекты при движении в воде, создают вихревые потоки, на погашение которых уходит много энергии.
Дельфин не создает вихревых потоков, он как бы ввинчивается в воду. А его кожа обладает уникальными свойствами — она саморегулируется, и может в любой момент изменять свою упругость на каком либо участке тела. При взаимодействии с водой эти свойства способствуют приглушению турбулентности непосредственно рядом с телом животного.
Позже профессор Хагивара, сотрудник Киотского Института Технологий, выяснил, что весь наружный слой кожи дельфинов полностью обновляется каждые два часа. Проведенные испытания позволили установить, что частицы сбрасываемого слоя кожи разрушают образующиеся вихревые потоки и приглушают турбулентность воды. Но даже это не способно однозначно объяснить, почему дельфины способны развивать такую высокую скорость.
Дельфины могут также, довольно глубоко нырять. Тренированная атлантическая афалина способна погружаться на глубину до 300м и оставаться под водой в течение 12-15 минут.
Как же животное, которое дышит кислородом, может обходиться без него столь долго? Оказывается, ткани тела дельфина способны накапливать кислород. В случае необходимости, организм животного использует эти ранее накопленные запасы.
Описание и особенности
Общим во внешнем виде для всех разновидностей дельфинов считается наличие вытянутого обтекаемого тела, которое обвенчано головой небольшого размера и клювообразной пастью.
На каждой челюсти дельфина присутствует по 80-100 маленьких зубов конической формы. Зубы этого млекопитающего немного наклонены внутрь.
Переход между мордочкой и лобной частью дельфина хорошо выражен.
Практически у каждого такого представителя класса млекопитающих имеется выступающий спинной плавник.
Кожа у дельфинов эластичная и гладкая на ощупь.
Расцветка дельфинов тоже может быть разнообразной. Она может изменяться в зависимости от состава и температуры воды. Из жизни всех таких представителей можно сказать, что бывают серые, розовые, голубые, белые и чёрные дельфины.
Дельфины могут достигать размеров тела в длину от 1,2 до 9,5 метров и веса от 40 кг до 10 тонн.
Также у дельфинов есть 2 желудка. Первый из них предназначен для сохранения продуктов питания, а второй используется данными животными при пищеварении.
Люди и дельфины
Ни для кого не секрет, что дельфины считаются самыми умными морскими млекопитающим. Свой ум и сообразительность дельфины проявляли в тех случаях, когда это требовала ситуация, например, при спасении людей, которые потерпели кораблекрушение и не давая человеку погибнуть в море.
Поэтому, большинство ученых которые изучают жизнь и поведение дельфинов полагают, что у дельфинов очень высоко развит ум и интеллект. И умнее дельфинов только люди.
Стоит отметить тот факт, что дельфины имеют родственную связь с самыми опасными и огромными представителями океана, китами и касатками.
Достоверно известно, что в природе существует порядка 50 различных видов дельфинов. Однако самую большую популярность и известность вида имеет дельфин афалина.
Именно дельфин алафина люди чаще всего упоминают в беседах. При этом, данный вид животных из-за своей сообразительности и ума можно быстро их приручить.
Поэтому, именно афалины чаще всего снимают для различных кинофильмов, а так же этот вид дельфинов оказывает хорошее воздействие на детей, которые имеют различные заболевания неврологического характера.
Как это выглядит
Теперь мы с вами понимаем, как спит дельфин. Каждое из полушарий поочередно несет свою вахту. Затем они меняются местами. Активное полушарие погружается в сон, противоположное начинает бодрствовать. Когда же стадия сна у дельфина проходит, оба полушария включается в работу.
Данный эволюционный механизм предусмотрен природой с целью выживания вида. Постоянно бодрствующее одно из полушарий решает вопрос доставки к мозгу кислорода и предупреждает опасность захлебнуться.
Где обитают?
Средой обитания для дельфинов считаются исключительно водоемы. Дельфины обитают практически на всех территориях нашей планеты Земля, за исключением только арктических и антарктических зон. Проживают дельфины в океанах, в морях, а также в крупных пресноводных реках.
В ситуации нападения или охоты этот вид млекопитающих может проплывать большие расстояния. Они любят простор и свободное перемещение.
Чем питаются?
По всем признакам собственного существования представители класса дельфинов должны были бы стать вегетарианцами, но в действительности же они едят рыбу и других морских и подводных обитателей.
Дельфину с весом тела в 120 килограммов нужно за день съесть 33 килограмма рыбы.
Дельфины веду охоту стаями. Находясь неподалеку от береговой линии, организованная группа дельфинов, распределившись полукругом, начинает загонять стаю рыб поближе к суше. Когда рыбам некуда деться, и они оказались прижатыми к берегу, дельфины трапезничают.