Международная группа ученых под руководством исследователей из Института орнитологии Общества Макса Планка (Германия) нашла ответ на вопрос, десятилетиями не дававший покоя исследователям. А вопрос простой: могут ли птицы спать во время полета?
Могут — доказали ученые, проведя самое необычное исследование, чтобы проследить за распорядком дня птиц, часами находящихся в воздухе.
Давно известно, что некоторые виды стрижей, певчих птиц, бекасовых, а также морских птиц могут совершать беспосадочные перелеты длительностью в дни, недели и больше. Учитывая, к каким негативным последствиям приводит животных отсутствие сна, многие ученые полагали, что птицам как-то удается спать в полете. Однако недавно было показано, что некоторые птицы действительно способны бодрствовать неделями, сводя к минимуму время сна, и это еще больше добавило неясности в вопрос о возможности сна в воздухе.
Главная проблема в ответе на этот вопрос — отсутствие исследований мозга птиц во время полета, которые могли бы пролить свет на данную проблему. Как птица может спать в воздухе, не сталкиваясь с сородичами и не падая вниз? По одной из версий, птицы спят не полностью, а отдельными полушариями, сначала левым, потом правым. Есть работы, показывающие, что именно так спят кряквы, если на суше есть опасность. У этих птиц, если они находятся на краю стаи, всегда бодрствует одно полушарие мозга, а соответствующий ему глаз всегда направлен в сторону возможных угроз. Как бы то ни было, чтобы зафиксировать сон, ученым необходимо измерить электрическую активность мозга, а это требует размещения на голове птиц специальных устройств.
Чтобы решить задачу, ученым требовалось выявить моменты, когда птица бодрствует, а когда впадает в один из двух известных типов сна — медленный сон (Slow Wave Sleep, SWS) и быстрый сон (Rapid Eye Movement, REM). Для этого Нильс Раттенборг, автор работы, совместно с Алексеем Высоцким из Университета Цюриха разработали миниатюрный прибор,
снимающий энцефалограмму мозга птиц и фиксирующий движения головой во время полета.
Изучать решили больших фрегатов, гнездящихся на Галапагосских островах. Известно, что эти птицы проводят над океаном целые недели в поисках рыбы, которую гоняют хищники к поверхности. Птицы с помещенными им на голову приборами улетали иногда на 10 дней, за которые пролетали до 3 тыс. км. Все это время прибор записывал энцефалограммы обоих полушарий птиц, движения головы, маршрут следования и высоту полета при помощи приемника GPS. По возвращении с птиц снимали приборы и начинался процесс обработки полученных данных. «Как и многие другие животные на Галапагосах, фрегаты были довольно спокойны и продолжали спать, когда я приближался к ним во второй раз», — рассказал соавтор работы Брайсон Воирин.
Анализ данных показал, что птицы действительно спят в полете, но спят как предполагавшимся, так и необычным способом. Днем они бодрствуют, занимаясь поиском пищи. После захода солнца привычная энцефалограмма переключалась в режим медленного сна, и птица парила несколько минут. Ученые отметили, что в это время могут отключаться как одно, так и оба полушария мозга.
Это означает, что птицам вовсе не обязательно бодрствовать одним полушарием, чтобы сохранять контроль за аэродинамикой своего полета.
Однако другое открытие было сделано при сопоставлении движений головы с записями энцефалограммы полушарий. Когда птица парит кругами в восходящих потоках воздуха, бодрствует полушарие мозга, отвечающее за глаз, который смотрит в сторону поворота, пока другое спит, из чего следует вывод, что птица отслеживает, куда летит. «Фрегаты могут присматривать за птицами, чтобы избежать столкновения, подобно тому, как утки отслеживают хищников», — пояснил Раттенборг.
Кроме того, периоды медленного сна иногда прерываются короткими, буквально в несколько секунд, фазами быстрого сна, установили ученые. В отличие от млекопитающих, у которых быстрый сон длится долго и сопровождается полным расслаблением мышц, у птиц он включается лишь на несколько секунд. В отличие от зверей, птицы в этой фазе сна хоть и роняют на время голову, но могут продолжать стоять на одной ноге.
Аналогично и фрегаты в момент быстрого сна на время кивают головой, однако их полет остается неизменным.
Пожалуй, главным открытием для ученых стало общее время сна: выяснилось, что в течение суток птицы позволяют себе заснуть всего на 42 минуты. Зато, вернувшись в гнездо, они отсыпаются и могут проспать полдня. «Почему они так мало спят ночью, если охотятся мало, остается загадкой», — считает Раттенборг. В будущем ученые намерены объяснить, как птицы так долго обходятся без сна. «Почему мы и многие другие животные сильно страдаем от недосыпа, в то время как некоторые птицы отлично адаптируются, остается загадкой», — добавил он. Работа ученых опубликована в журнале
Аист может спать в полёте
До пятнадцати минут.
Это вам не в самолёте
В мягком креслице вздремнуть.
Он летит под облаками,
И под крыльями страна
С разноцветными лугами,
Как на блюдечке видна.
Он свернуть не может с курса –
Верно движется вперёд.
Настоящее искусство
Продолжать во сне полёт!
О. Аленкина
Людей всегда восхищали многодневные сезонные перелеты птиц. Как они ориентируются в воздухе, чем питаются, как отдыхают.… После многолетних исследований открылось множество удивительных фактов. В частности, как спят птицы. Чем же птицы еще больше удивили ученых?
Как спят птицы
Кажется, что все птицы спят стоя, при этом их голова спрятана под крыло, а иногда они поджимают ногу. На самом деле, так спит большинство пернатых. А перед вечерним сном птицы проводят совместные концерты, напевая понятный лишь им репертуар, а потом летят на места ночлежки.
Известны случаи, когда один вид птиц слетается со всего мегаполиса на ночлежку в одно место. И вечером, пошумев, покричав, они всей неописуемо огромной стаей ложатся спать. Такая картина наблюдается в Москве, именно так поступают местные вороны, отправляясь спать на Вороново поле. Но некоторые птицы имеют свои, экзотические пристрастия в отдыхе.
Многие животные и птицы почти треть своей жизни проводят в странном состоянии - пассивное бодрствование при полной неподвижности – или спят или нет. В таком состоянии регулярно пребывают куры.
Особенности отдыха некоторых птиц
Кроме этого, многие птицы отдыхают в воздухе! Способность отдыхать в полете наблюдается у многих птиц. Так, стрижи могут расслабляться, отдыхать, скользя по ласковым потокам теплого воздуха.
А странствующий альбатрос, например, почти всю свою жизнь проводит в воздухе (5-6 лет), а вот спит он на волнах, и их высота и сила не мешают ему положить голову под крыло и подремать!
Лихорадка перед полетом
Когда ученные приступили к изучению птиц перед полетом, они определили, что им присуща излишняя тревожность. Словно они волнуются, подобно человеку, перед дальней дорогой. Они постоянно в делах, почти не отдыхают. За это предполетное время птица даже теряет в весе. Получается, что в полет они отправляются совсем не отдохнувшие.
Клин летит – аист спит!
Интересные результаты были получены при изучении поведения аистов в полете! Оказывается, аист -птица спящая на лету.Чтобы определить, что происходит с летящим ключом, ученые прикрепили на грудь птицам специальные чувствительные датчики, которые регистрировали деятельность сердца. И получили неожиданные результаты. В определенный промежуток времени, продолжительностью 10-15 минут, сердце замедляло свою работу так же, как и во время сна. После этого показатели возвращались в норму. То есть, во время полета аист спит.
Для этого птица перемещается внутрь стаи, и, продолжая лететь, дремлет. А ритмичный шелест крыльев летящих рядом собратьев и их крики позволяют не потеряться и не упасть. За это недолгое время аист восстанавливает силы и вновь возвращается в крайние ряды, а его место занимает следующий соня. Такая смена караула происходит постоянно, и это позволяет птицам делать лишь очень короткие перерывы в полете.
Подробное изучение животного мира позволяет открыть удивительную приспосабливаемость живых организмов к тем условиям, в которых они живут или регулярно пребывают. Подобное совершенство и самоорганизация еще не доступны человеку. Уровень инстинктов и способность к выживанию у диких животных и птиц по-прежнему удивляет ученых всего мира, а их способность ориентироваться в пространстве все еще более совершенна, чем самый современный компьютер или прибор навигации!
Учёные из Института орнитологии Макса Планка впервые наблюдали способность птиц засыпать во время полёта. Об этом умении пернатых подозревали уже давно, но только сейчас её смогли доказать. Интересно, что новое исследование также показывает, что способ немного вздремнуть в полёте гораздо более необычен, чем предполагалось.
Открытие, по словам исследователей, наконец-то поможет объяснить, как птицам удаётся летать в течение нескольких дней (или даже недель) и не уставать.
Фрегаты могут спать на лету, отключая то одно полушарие мозга, то сразу два.
Фотография B. Voirin.
Орнитологи не до конца понимали, что именно происходит с птицами во время полёта: то ли они бодрствуют на протяжении всего путешествия, то ли используют только одно полушарие мозга, в то время как другое отдыхает. Так, например, было установлено, что утки способны погружаться в сон только одним полушарием, чтобы даже во сне оставаться бдительными и вовремя заметить приближение хищника. Ранее та же особенность наблюдалась и у дельфинов. Кстати, люди делают то же самое, когда засыпают на новом месте.
В новом исследовании немецкие учёные измерили активность мозга фрегаты - морской птицы, которая, как известно, способна неделями летать над океаном в поисках рыбы. Команда разработала небольшое устройство, которое отслеживало электроэнцефалографические изменения активности мозга птиц. Аппарат, который они прозвали "лётный самописец", прикрепили к 15 взрослым самкам фрегат. Устройство могло фиксировать медленный сон (slow wave sleep) и фазы быстрого сна (rapid eye movement sleep).
Команда наблюдала за активностью мозга на протяжении десяти дней, во время которых птицы пролетели порядка трёх тысяч километров. Кроме того, встроенный датчик GPS отслеживал положение птиц и высоту полёта. После того, как пернатые вернулись, орнитологи собрали "лётные самописцы" для анализа данных записей и очень удивились полученным результатам.
В течение дня птицы бодрствовали и активно искали рыбу, но как только Солнце садилось, птицы переходили в стадию медленного сна и при этом продолжали летать. Правда, длился такой сон всего несколько минут.
Чаще всего птицы использовали только одно полушарие во время сна, что исследователи и ожидали обнаружить. Но электроэнцефалографические показатели также зафиксировали, что и оба полушария сразу могли впадать в фазу медленного сна в одно и то же время, что неожиданно предполагает: птицы в состоянии управлять полётом даже когда весь мозг находится в "спящем режиме".
Полноценный медленный сон, как правило, происходил во время того, как птицы кружили в восходящих воздушных потоках и им не нужно махать крыльями.
Но, пожалуй, самым большим сюрпризом оказался тот факт, что, несмотря на эту уникальную возможность, сами фрегаты довольствовались в большинстве случаев коротким сном. Он длился не более одного часа в день - в среднем всего 42 минуты. Это менее 10% времени, которое птицы тратят на сон на земле.
Учёные пока не понимают, почему так происходит: предстоит ещё много исследований. "Почему они спят так мало в полёте даже ночью, когда они редко находят корм - для нас это загадка", — говорит автор исследования Нильс Раттенборг (Niels Rattenborg).
По мнению специалистов, изучение этого вопроса в будущем поможет и людям. "До конца неизвестно, почему мы, как и многие животные, сильно страдаем от потери сна, в то время как некоторые птицы могут не спать долгое время", — уточняет Раттенборг.
Научная статья по результатам исследования опубликована в издании Nature Сommunications.
Принадлежавший Людовику XIV, королю Франции, не ложился в течение пяти лет. Он спал стоя, а голову поддерживал своими бивнями, которые засовывал в две дырки, выдолбленные им в каменной стене загона. Слон Людовика XIV стал знаменитостью и предметом многих споров натуралистов.
Чем же можно объяснить это странное поведение слона? По всей вероятности, тем, что он был одинок, и не было другого слона, который бы стоял на часах во время его сна. И в диком состоянии и в неволе самцы слонов на время сна выставляют часовых. В одном американском цирке было 35 самцов слонов. Пятеро из них всегда дремали стоя, пока остальные спали, лежа на земле. Примерно через каждые полчаса двое из часовых укладывались на землю, чтобы поспать. Их немедленно заменяли два других слона. Это разумная предосторожность. Лежащему слону требуется довольно много времени, чтобы подняться. В случае опасности бодрствующие слоны всегда могут отразить нападение.
Слоны, по-видимому, вообще ложатся лишь на короткое время: на полтора - четыре часа в сутки.
Животным так же, как и нам, сон необходим. Но сон у животных не всегда связан с такими удобствами, как у человека.
Как спят птицы
Птицы, ночующие не ветвях деревьев, практически спят стоя. Почему же они не падают на землю? У птиц имеется длинное, примерно такой же длины, как и нога птицы, сухожилие, связанное с сильным мускулом. Когда птица садится, сухожилие натягивается, воздействует на пальцы, и они сжимаются, охватывая ветку. Этот механизм очень надежен. Случается, что на ветках деревьев находят мертвых птиц: они не падают, потому что даже после смерти их пальцы продолжают крепко охватывать ветвь.
Многие птицы спят, спрятав голову под крыло и приподняв перья для защиты от холода. Цапли и аисты часто спят, стоя на одной ноге. Оригинально спят некоторые попугаи в Южной Америке. Они висят вниз головой, зацепившись за ветвь одной ногой. Некоторые стрижи спят, собравшись в большой шар.
Сон птиц связан с некоторыми специальными вопросами обмена веществ. У птиц обмен весьма интенсивен. Нормальная температура птиц 42 С, то есть такая температура, какая у человека бывает лишь при тяжелом заболевании. Во время сна химические процессы в организме птиц замедляются, и температура тела падает до 20 С.
Многие водяные птицы спят «на плаву». Часто утки и лебеди попадают в ледяной плен: во время их сна вода вокруг них замерзает. Чайки тоже спят на воде. Утверждают, что они могут ненадолго засыпать и в полете. Способность спать в полете приписывается также птицам, которые могут совершать длинные перелеты, например, альбатросам. Возможно, что это правда, но большую часть своего сна альбатросы, без сомнения, проводят на воде. Некоторые животные спят под водой.
Как спят млекопитающие
Зоолог Локли описал сон , наблюдения над которыми проводил в одном аквариуме в Европе. Пара тюленей медленно опустилась на дно бассейна двухметровой глубины. Самка закрыла глаза и заснула. Через несколько минут она начала подниматься, совершая едва заметные движения хвостом и передними плавниками. «Ее глаза были закрыты, когда она достигала поверхности и начинала громко вдыхать, - пишет Локли. - Сделав примерно шестнадцать глубоких вдохов, она закрыла носовые отверстия и снова опустилась на дно. Ее глаза были закрыты в течение всего периода дыхания - около одной минуты. Нет никакого сомнения, что все это время она спала.
Она опускалась вниз, оставалась на дне в течение пяти с четвертью минут, затем снова подымалась. Это повторилось двенадцать раз. Глаз она не открывала. Самец действовал таким же образом. Два тюленя спали в течение получаса, поднимаясь и опускаясь в воде до тех пор, пока какой-то резкий звук не потревожил их.
Только высшие любят комфорт во время сна и тратят много времени на устройство постели. Так, гориллы с наступлением вечера разыскивают место, заросшее лианами, и начинают готовить себе постели. Они сгибают молодые ветви, переплетают их и строят пружинящую платформу. На эту платформу они укладывают ветки и листья, служащие матрацем, на котором они спокойно и удобно спят.
Орангутанги обычно устраиваются на ночлег на вершинах деревьев. В отличие от горилл они предпочитают индивидуальные постели. Орангутанги любят спать в развилке ветвей, среди густой листвы. Развилку они заполняют ветвями, покрытыми листьями. Причем острые, обломанные концы ветвей они высовывают наружу. Готовая постель имеет диаметр от 1,2 до 1,5 метра.
Снятся ли животным сны
Поведение многих спящих животных заставляет предположить, что им снятся сны, при этом не всегда хорошие. У слонов, по-видимому, бывают кошмары, тогда они во сне трубят. Случается слонам и громко храпеть.
Спят ли насекомые
Насекомые, как видно на фотографиях, снятых сотрудником Венского зоологического института энтомологом Шреммером, спят в самых различных, порой, с нашей точки зрения, весьма неудобных позах.
Многие одиночные и некоторые виды ос во сне принимают разные причудливые положения. Вечером они взбираются вверх по стеблю растения или садятся на самом краю листа и, найдя подходящее место, захватывают его жвалами. Хватка насекомых так крепка, что они могут даже подтянуть к брюшку ножки: для поддержки они им сейчас все равно не нужны.
Нередко сон приводит тельце насекомого в состояние каталептической жесткости. Некоторые пчелы в таком подвешенном состоянии могут проспать несколько часов или даже несколько дней.
Необыкновенное положение занимает во сне оса дорожная. Прикрепившись к стеблю травинки лапками, а часто и жвалами, она обвивает его своим телом.
Своеобразны повадки самцов роющик пчел. На ночь они обычно слетаются группами до сорока особей на какое-нибудь растение. Перед сном все совершают вечерний туалет - чистятся. Первые лучи солнца будят всю эту сонную компанию.
Известный натуралист Хадсон снимал спящую бабочку со стебля травы и снова клал обратно. Ноги бабочки немедленно обхватывали стебелек. Если спящую бабочку поднять с травы и бросить в воздух, она спланирует с неподвижными крыльями и уцепится за любой предмет.
Даже всегда деятельные муравьи спят. Вот как описывает сон некоторых муравьев Джульен Хаксли: «В качестве постели они выбирают небольшое углубление в грунте и укладываются там, тесно прижав ножки к туловищу. Когда они просыпаются (примерно после трех часов отдыха), их поведение чрезвычайно похоже на поведение только что проснувшегося человека. Они вытягивают голову и ноги на всю длину и часто встряхивают ими. Их челюсти широко раскрываются, словно они зевают».
P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что спящие животные могли бы стать эмблемой такой штуки, как примеру полиэтиленовые пакеты. А что, наверняка полиэтиленовые пакеты оптом на delivax.com.ua с изображением спящих панд, слонов и , пользовались бы спросом.
Какие птицы спят в полёте? (Если есть такие!)
СТРИЖ ЧЁРНЫЙ (Apus apus) общим обликом соответствует приведенному выше описанию стрижей. Расцветка буровато-черная со слабым зеленоватым отливом. Летом перья сильно выгорают и общая окраска бледнеет. Клюв и ноги черные. Пальцы маленькие, направлены вперед. Длина крыла 15-18 см, вес 95-110 г. Черный стриж населяет Европу, за исключением ее тундровой части, и Северо-Западную Африку; за Уралом селится до Забайкалья и полуострова Ляодунь, распространяясь на север до 62-65° северной широты, на юг до Палестины, Сирии и Гималаев. На зиму черные стрижи отлетают в Африку, занимая всю ее южную часть от экватора до южной оконечности материка, а также Мадагаскар. В настоящее время стриж в большей части ареала является городской птицей. Гнездится он и в сельской местности, особенно где имеются каменные постройки - церкви, силосные башни и т. д. Но в Забайкалье, например, черный стриж живет только в лесах, а в городах его заменяет другой вид - стриж белопоясный. Остановимся на некоторых недавно открытых экологических особенностях стрижей. Черные стрижи прилетают поздно, и их прилет означает обычно наступление устойчивой теплой погоды. Однако прилет стрижей происходит далеко не так дружно, как это недавно предполагали.. Стрижи прилетают небольшими партиями, нередко с перерывами в один-два и даже несколько дней. Как правило, появление стрижей связано с циклоном: стрижи прилетают «на спине циклона». После прилета проходит совсем немного дней, и черные стрижи приступают к гнез-достроению, которое длится 8 дней. Затем откладывают яйца; их бывает 2-3, чаще, однако, 2. В году одна кладка. Насиживают обе птицы. Длительность насиживания стрижей, очень неустойчива: она колеблется между 16 и 11 днями, что зависит от погоды. Если похолодало и идут дожди, много времени уходит на поиски корма и насиживать попросту некогда. Впрочем, в особенно плохую погоду стриж возвращается в гнездо и отсиживается там. Но от такого «насиживания» весьма мало толку, так как голодная птица не может производить необходимого, для инкубации тепла. А если с питанием становится совсем плохо, стрижи освобождают себя от гнездовых забот. Они попросту выбрасывают яйца из гнезд даже тогда, когда до вылупления птенцов остается немного времени. Выведшиеся птенцы находятся в гнезде долго и в разные годы разное время. В наиболее благоприятных случаях они вылетают из гнезда на 38-39-й день жизни, иногда даже на 35-й или 33-й день. В неблагоприятные годы они находятся в гнезде до 56 дней. Птенцы черного стрижа обладают одной необыкновенной и в данном случае благоприятной для них особенностью. Они не являются строго гомотермными (теплокровными) существами. В случае голодания температура тела птенцов становится неустойчивой и спускается иногда даже до 20 С.
