GISMETEO: Jak se ptákům daří spát během letu?
O některých ptácích je známo, že jsou schopni neuvěřitelně dlouhých letů, které až dosud zůstávaly pro vědce záhadou. Někteří vědci navrhli, že stěhovaví ptáci jsou nějakým způsobem schopni spát při letu. Nový experiment mezinárodního týmu vědců tuto teorii prokázal a prokázal, že ptáci si mohou ve skutečnosti zdřímnout, zatímco pokračují v letu plovoucím proudem.
Na fregaty byla umístěna sledovací zařízení. © Don Mammoser | Shutterstock
Výsledky studie Nielse Rattenborga (Niels Rattenborg) z Institutu Maxe Plancka a jeho kolegů z řady dalších ústavů byly v časopise publikovány Přírodní komunikace. Vědci poskytli důkazy, že ptáci mohou během letu spát buď tím, že udržují jednu polovinu svého mozku aktivní, nebo dočasně vypnou obě mozkové hemisféry. Je pozoruhodné, že stěhovaví ptáci si zachovávají svou schopnost navigace i během takzvaného spánku „rychlého pohybu očí“, během kterého tělo dočasně ztrácí svalový tonus.
Je dobře známo, že ptáci, jako jsou rorýsi a brodiví, jsou schopni během migrace překonat obrovské vzdálenosti. Vědci proto předpokládají, že takoví ptáci by si měli vyvinout schopnost na chvíli vypnout jednu polovinu mozku a dát druhé odpočinout a bez rizika pádu za letu. Delfíni mají podobný mechanismus regulace spánku. Umožňuje jim zůstat na hladině, aniž by se během spánku potopili.
Doposud však pro tento předpoklad neexistoval žádný konkrétní vědecký důkaz. Aby potvrdili svou teorii, Rattenborg a jeho kolegové přímo zaznamenávali mozkovou aktivitu ptáků během letu. Jejich cílem bylo zjistit, jaký typ spánku – pomalý nebo rychlý – je přítomen u ptáků během dlouhých letů.
Společně s výzkumníky z Curyšské univerzity a Švýcarského federálního technologického institutu vyvinul Rattenborgův tým malé zařízení, které bylo připevněno k hlavě ptáka a které zaznamenávalo mozkovou aktivitu a zaznamenávalo také pohyby ptačí hlavy.
Jako výzkumné objekty byly vybrány fregaty, které hnízdí na Galapágách. Tito ptáci musí často strávit několik týdnů létáním nad oceánem při hledání kořisti. Výsledkem bylo, že v rámci studie fregaty s malým zařízením na hlavě uletěly asi 3000 kilometrů, aniž by se zastavily, aby si odpočinuly.
Po odstranění záznamníků a analýze letových dat výzkumníci učinili překvapivé objevy. Ukázalo se, že ptáci byli vzhůru pouze během denního světla, ale po západu slunce se přepnuli do režimu plachtění (na rozdíl od aktivního hledání potravy) a zařízení začalo zaznamenávat spánek s pomalými vlnami, který mohl trvat až několik minut.
Bylo kuriózní a pro vědce zcela neočekávané, že pomaluvlnný spánek lze zaznamenat jak na jedné hemisféře (jak vědci původně předpokládali), tak na obou hemisférách současně. Vědci dospěli k závěru, že ptáci obecně nevyžadují neustálou aktivitu jedné hemisféry mozku pro aerodynamickou kontrolu. Takový sen se však v rámci této studie vyskytoval poměrně často, když ptáci, kroužící, stoupali vzhůru na vzdušných proudech. To naznačuje, že ptáci doslova spali jedním okem a druhým se dívali, aby se nesrazili s překážkami.
Pokud jde o fázi REM spánku, je třeba poznamenat, že se liší u ptáků od podobného typu spánku u savců. Na rozdíl od lidí, u kterých jsou fáze REM spánku dlouhé a způsobují úplnou ztrátu svalového tonusu, u ptáků tato fáze trvá jen několik sekund. Kvůli ztrátě svalového tonusu však ptákům během REM spánku klesají hlavy, což však neovlivňuje samotný let.
Navzdory této úžasné schopnosti spát během letu se ukázalo, že celková doba spánku fregat je extrémně krátká. V průměru spali tito ptáci pouze 42 minut denně. Naproti tomu tito ptáci obvykle spí 12 hodin denně, když zůstávají na souši. Takový výrazný kontrast v chování ptáků zůstává pro vědce záhadou.