В интернете можно найти сведения о животных, которые никогда не спят. Однако эти якобы вечно бодрствующие существа, как правило, все-таки спят — просто не так, как мы, люди. Например, они спят намного меньше, или у них отдыхает только одно полушарие мозга. Поэтому лишь дав точное определение понятию «сон», можно установить, действительно ли существуют животные, способные без него обходиться.
Если поставить себе задачу определить, есть ли кто-то, кто вообще не нуждается в сне, то без точного определения понятия «сон» не обойтись. Но однозначного определения наука до сих пор дать не может. И все же есть длинный список критериев для описания этого понятия. К счастью, если проанализировать животный мир, отличающийся огромный разнообразием режимов сна, список удается свести к трем определяющим критерием. И тогда получится, что сон — это состояние,
— в котором организм ограниченно или с некоторой задержкой реагирует на внешние раздражители (пробовали разговаривать с задремавшим человеком?);
— которое — в отличие от зимней спячки, окоченения или комы — может быстро прекратиться (проявляется, например, когда вопрос «ты уже спишь?», заданный категоричным тоном, довольно часто остается без ответа);
— которое возвращает организм в сбалансированное состояние (если на время лишиться сна, при первой же возможности будешь спать глубже или дольше).
Ограниченная реакция на внешние раздражители, возможность быстрого выхода из состояния сна и способность к восполнению недостатка сна после вынужденного бодрствования — с помощью этих трех признаков можно однозначно определить, спит живое существо или нет. Тем не менее изучение сна остается непростым делом, считает нейробиолог и исследователь сна Альбрехт Форстер (Albrecht Vorster) из Университетской больницы Берна. Это сказывается и на нашей попытке отыскать бессонное животное. По словам Форстера, если поставить себе задачу провести детальное исследование, то имеет смысл рассмотреть модельный организм, то есть животное, хорошо изученное в других аспектах, в том числе генетически.
В качестве яркого примера постоянно бодрствующего животного часто называют дельфина. И понятно, почему: ему же приходится регулярно всплывать на поверхность, чтобы глотнуть воздуха, — как же в таком случае он может спать?
«Это ошибочное предположение, — говорит Фостер, — сон хотя и часто сопровождается телесным покоем, но это не всегда так. Иногда сон происходит, как у лунатиков, а ведь мы не станем утверждать, что они не спят. В принципе дельфин делает то же самое».
У этого морского млекопитающего полушария мозга спят попеременно: в то время как одно спит, другое бодрствует. Для творческого и осмысленного поведения одной половины мозга недостаточно — оно возможно лишь при полноценном бодрствовании. Но привычные действия, такие как плавание, возможны и с одним работающим полушарием.
Во сне можно не только плавать, но и летать. Это удается разным птицам — и притом различными способами. Перелетные птицы, например, черный стриж, 300 дней в году непрерывно находятся в воздухе, не садясь на землю. Они поднимаются на высоту в несколько тысяч метров и начинают планировать, впадая при этом в глубокий сон, который в среднем длится десять секунд. «Птицы, как и некоторые другие животные, могут иметь очень короткие периоды сна, — говорит Фостер. — Но даже если эти периоды и кажутся нам невероятно краткими, это не означает, что эти животные не спят».
Еще одно животное, которое якобы никогда не спит, — лягушка-бык. Так считалось с 1967 года, когда в результате одного эксперимента исследователи пришли к выводу, что лягушки-быки не спят, потому что в фазах бодрствования и покоя они совершенно не реагируют на электрические разряды — или во всяком случае реакция была иной, чем ожидалось. Однако спустя пять десятилетий приходится констатировать, что не только сам эксперимент, но и толкование его результатов весьма сомнительны. Более поздние опыты подтвердили, что схожие виды животных способны глубоко спать, и уже считается доказанным, что практически все позвоночные спят, в том числе и лягушки-быки.
Поэтому остановимся на беспозвоночных живых существах. В отношении насекомых, таких как пчелы и мухи, совершенно точно установлено, что они спят. Задокументированы особенности сна и более необычных беспозвоночных, таких как скорпион и морская улитка Aplysia californica.
Спорным случаем, однако, является нематода (круглый червь) Caenorhabditis elegans. В стадии личинки Caenorhabditis elegans спит, а вот став взрослой нематодой — нет. Точнее, нематода спит, только когда находится в стрессе, например, когда голодает, а не для регулярного восстановления.
«Организм нуждается во сне, если научился чему-то новому, то есть когда в нервной системе что-то изменилось, — говорит Фостер. — Взрослая нематода вряд ли чему-то учится и, вероятно, поэтому не нуждается во сне. Хотя даже в случае с нематодой остается спорным тезис, что все, кто имеет мозг, спят».
Но, судя по всему, даже животные без мозга позволяют себе иногда вздремнуть — например, медуза Cassiopeia andromeda. У нее нет не только мозга, но даже центральной нервной системы, а лишь что-то вроде простого переплетения нервов. Но ограниченная реакция на внешние раздражители, возможность быстрого выхода из состояния сна и способность к восполнению недостатка сна после вынужденного бодрствования у медузы все равно наблюдаются.
В отличие от пробковой губки Suberites domuncula, которая с точки зрения строгой систематики также попадает в категорию животных, хотя у нее нет даже нервных клеток. Но и она оказалась подвержена циркадному ритму, то есть циклическим колебаниям биологических процессов, связанным со сменой дня и ночи. Правда, этот ритм характерен практически для всех живых существ — даже для тех, которые, как и сама пробковая губка, никогда не спят.