Wir haben die erste Bestätigung alternierender Schlafzustände bei einem Oktopus

Dieses Video eines schlafenden Oktopus ging 2019 viral. (Natur auf PBS/YouTube)

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die flackernden Farben eines schlafenden Oktopus auf etwas hinweisen, das einem REM-Schlafzustand ähnelt.

Tatsächlich wechseln Kraken beim Schlafen deutlich zwischen zwei Hauptschlafzuständen, ruhig und aktiv. Diese Entdeckung legt nicht nur nahe, dass sich ein aktiver Schlafzustand bei Wirbeltieren und Kopffüßern getrennt entwickelt hat, sondern auch, dass Kraken, genau wie Landwirbeltiere, dazu in der Lage sein könnten Traum .

„Der im Schlaf beobachtete Wechsel der Schlafzustände Octopus insularis „scheint unserem ziemlich ähnlich zu sein, trotz des enormen evolutionären Abstands zwischen Kopffüßern und Wirbeltieren, mit einer frühen Divergenz der Abstammungslinien vor etwa 500 Millionen Jahren“, sagte die Neurowissenschaftlerin Sylvia Medeiros der Bundesuniversität Rio Grande do Norte in Brasilien.

Es gibt vieles, was wir über den Schlaf nicht wissen. Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass nur Vögel und Säugetiere Schlafzyklen hatten, die sich zwischen aktiven und ruhigen Zuständen – sogenanntem REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) und Nicht-REM-Schlaf – bewegen. Der REM-Schlaf wurde erstmals nur bei Reptilien dokumentiert Vor fünf Jahren .

Dennoch gab es bereits Hinweise darauf, dass zyklischer Schlaf im Tierreich weiter verbreitet war. In 2012 , Wissenschaftler fanden heraus, dass Tintenfische ( Sepia officinalis ) „zeigen einen Ruhezustand mit schnellen Augenbewegungen, Veränderungen der Körperfärbung und Zucken der Arme, der möglicherweise dem REM-Schlaf analog ist.“

„Das brachte uns zu der Frage, ob wir möglicherweise auch bei Kraken Hinweise auf zwei Schlafzustände finden könnten.“ sagte die Neurowissenschaftlerin Sidarta Ribeiro der Bundesuniversität Rio Grande do Norte.

„Oktopusse haben das am stärksten zentralisierte Nervensystem aller Wirbellosen und sind für ihre hohe Lernfähigkeit bekannt.“

Die für die Studie ausgewählte glückliche Krakenart war O. insularis , eine Art, die vor der Küste Brasiliens lebt. Medeiros und ihr Team sammelten vier Wildtiere und zeichneten sie nach einer zehntägigen Eingewöhnungszeit sorgfältig beim Schlafen auf.

Im Ruhezustand waren die Kraken blass und still; im aktiven Zustand fingen sie jedoch an zu flackern und sich zu bewegen. Ihre Farben und Texturen veränderten sich schnell, ihre Augen bewegten sich, ihre Körper zuckten. Die Kraken durchliefen diese Zustände in Abständen von 30 bis 40 Minuten.

Es gab sogar ein seltsames Stadium, in dem die Körper der Kraken auf einer Seite gefärbt und auf der anderen blass waren – die Tiere blieben dabei vollkommen friedlich.

Die Tatsache, dass Tintenfische Farben und Muster haben scheinen sich im Schlaf zu verändern wurde schon früher beobachtet und sogar aufgezeichnet. Jetzt haben wir überzeugende Beweise für unterschiedliche Aktivitätszustände, die mit Formen von verbunden sein könnten Bewusstsein .

Es war möglich, dass es sich bei einem der Zustände überhaupt nicht um Schlaf handelte, sondern um das, was die Forscher als „stille Wachsamkeit“ bezeichnen – die Kraken waren vollkommen ruhig, aber wach und beobachteten ihre Umgebung. Die Forscher entwickelten Tests, um die Kraken zu wecken, um zu sehen, wie schnell sie reagierten. Einer zeigte Bilder auf einem Bildschirm und ein anderer klopfte auf den Tank, um Vibrationen auszulösen.

In beiden Zuständen reagierten die Oktopusse viel langsamer auf diese Reize als wenn sie bekanntermaßen wach und aufmerksam waren, was zeigt, dass es sich in beiden Zuständen tatsächlich um Schlaf handelte.

(Medeiros et al., iScience, 2021)

Die Wissenschaftler spekulierten, dass das seltsame Halb-und-Halb-Stadium sogar mit dem vergleichbar sein könnte unihemisphärischer Slow-Wave-Schlaf kommt bei Vögeln und Wassersäugetieren vor, bei denen jeweils nur die Hälfte des Gehirns schläft. Um dies zu bestätigen, sind weitere Untersuchungen erforderlich.

Und der REM-Schlaf könnte ein Hinweis darauf sein, dass Kraken wie andere Tiere träumen – auch wenn wir es vielleicht nie erfahren werden.

„Es ist nicht möglich zu bestätigen, dass sie träumen, weil sie uns das nicht sagen können, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Oktopus während des ‚aktiven Schlafs‘ einen Zustand erleben könnte, der dem REM-Schlaf ähnelt, dem Zustand, in dem Menschen am meisten träumen.“ ' sagte Medeiros .

„Wenn Kraken tatsächlich träumen, ist es unwahrscheinlich, dass sie wie wir komplexe symbolische Handlungsstränge erleben.“ Der „aktive Schlaf“ des Oktopus ist von sehr kurzer Dauer – typischerweise von wenigen Sekunden bis zu einer Minute. Wenn in diesem Zustand geträumt wird, sollte es sich eher um kleine Videoclips oder sogar GIFs handeln.

Die Implikationen sind faszinierend. Kraken unterscheiden sich sehr, sehr vom Menschen. Tatsächlich haben sich Kopffüßer ganz anders entwickelt so ziemlich jeder Organismus auf der Erde . Sie sind hübsch schlaue Kreaturen Auch sie verfügen über unglaubliche Fähigkeiten zur Problemlösung – doch die Art und Weise, wie ihre Intelligenz funktioniert, ist wiederum anders so ziemlich jeder andere Organismus .

Wir wissen nicht genau, warum wir träumen, aber Wissenschaftler glauben, dass dies der Fall ist etwas mit der Art und Weise zu tun, wie das Gehirn Erinnerungen verarbeitet und speichert . Wenn das der Fall ist, wäre es sinnvoll, dass viele Tiere träumen. Dennoch ist es ziemlich interessant, dass Kopffüßer, die sich so sehr von anderen Tieren unterscheiden, einen sehr ähnlichen Schlafzyklus entwickelt haben könnten.

„Wenn sich tatsächlich zwei unterschiedliche Schlafzustände bei Wirbeltieren und Wirbellosen zweimal unabhängig voneinander entwickelt haben, welche wesentlichen evolutionären Zwänge prägen diesen physiologischen Prozess?“ sagte Medeiros .

„Die unabhängige Entwicklung eines „aktiven Schlafs“ analog zum REM-Schlaf von Wirbeltieren bei Kopffüßern könnte eine aufkommende Eigenschaft widerspiegeln, die zentralen Nervensystemen gemeinsam ist, die eine gewisse Komplexität erreichen.“

Und fragen Sie sich nicht, was ein Oktopus sieht, wenn er träumt?

Die Forschung wurde veröffentlicht in iScience .

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