Как спят животные. Дневные и ночные птицы: список, характеристики и интересные факты

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!

Вопрос «Спят ли птицы на лету?» кажется нелепым: ведь птице нужно работать крыльями и одновременно смотреть, куда летишь. Какой тут сон! Это всё равно что спросить у спортсмена, может ли он заснуть на бегу. Само собой разумеется, чтобы поспать, птицам надо куда-нибудь сесть, и мы часто видим голубей, воробьёв, ворон, уток спящими на деревьях, проводах или просто на земле.

Но среди пернатых есть такие, которые совершают очень долгие перелёты и вообще чувствуют себя в воздухе лучше, чем на земле. Это, например, стрижи. Перелётные виды стрижей мигрируют на тысячи и тысячи километров. На земле их можно увидеть только тогда, когда они высиживают яйца. Стрижиные лапки так коротки, что ходить по земле они не могут.

Несколько лет назад исследователи из Швейцарского орнитологического института, желая узнать больше о поведении этих птиц во время перелётов, прикрепили к нескольким белобрюхим стрижам специальные датчики, которые записывали все перемещения пернатых и при этом были достаточно маленькими и лёгкими, чтобы никак их не стеснять. Оказалось, что во время зимовки стрижи вообще не садятся на землю. Более двухсот дней они безостановочно летают над Западной Африкой и вряд ли всё это время проводят без сна.

Другой пример длительного беспосадочного перелёта демонстрируют большие фрегаты. Вся их жизнь связана с морем и побережьем, однако плавать и нырять они не умеют. Рыбу фрегаты выхватывают с поверхности воды, следуя за водными хищниками, гоняющими косяки рыб, и за течениями, выносящими что-нибудь съедобное из морских глубин.

Летом нынешнего года в журнале «Science» была опубликована статья, авторы которой утверждали, что фрегаты способны провести в воздухе без посадки два месяца. Энергии они тратят мало: пользуясь восходящими потоками воздуха, птицы поднимаются на высоту до 4 км и оттуда медленно, в течение нескольких часов, снижаются. Скорее всего, им удаётся вздремнуть во время парения, но, чтобы убедиться в этом со всей определённостью, а не по косвенным свидетельствам, нужно регистрировать сигналы активности мозга у летящей птицы.

Подобный, казалось бы, невозможный эксперимент всё-таки удалось провести. Исследователи из Орнитологического института Общества Макса Планка и Цюрихского университета разработали устройство, регистрирующее электрические ритмы мозга фрегата, положение его головы, манеру полёта (планирует птица или машет крыльями), скорость и направление движения. Прибор сделали небольшим, чтобы можно было надеть его на голову птицы, не причиняя ей беспокойства. Для эксперимента отобрали пятнадцать взрослых самок с Галапагосских островов, которым как раз пришла пора выкармливать птенцов. В течение нескольких дней птицы кормились над океаном (расстояние, которое они в сумме покрыли за это время, составило около 3000 км), а потом возвращались на берег, где их снова ловили и снимали с головы устройство слежения с записанными данными.

Что же это за данные? Как мы помним, сон состоит из двух продолжительных фаз, отличающихся не только по электрической активности мозга, но и по общей физиологии: медленной, которая сама по себе распадается на несколько стадий, и быстрой, или REM-фазы (от английского выражения «rapid eye movements» - быстрые движения глаз). В быстрой фазе сна, в отличие от медленной, глаза начинают двигаться под веками, меняется дыхание и частота сердечных сокращений, а мозговые ритмы выглядят так, будто мозг бодрствует. В статье в «Nature Communications», опубликованной в августе нынешнего года, говорилось, что днём фрегаты не спали, а вот с наступлением ночи в их мозге появлялись ритмы медленного сна. «Сонные» ритмы у птиц возникали большей частью только в одном полушарии, но порой «засыпали» оба полушария одновременно.

Однополушарный сон, когда полушария спят по очереди, - не такая уж редкость. Так спят некоторые водные млекопитающие (тюлени, дельфины, ламантины) и некоторые птицы. Та часть мозга, которая бодрствует, помогает плыть, если это водный зверь, или просто следит за тем, что происходит вокруг. Например, в птичьей стае особи, которые находятся с краю, во время сна держат один глаз открытым, чтобы вовремя заметить приближающегося хищника (понятно, что именно бодрствующее полушарие связано с открытым глазом). Какое-то подобие однополушарного сна есть и у людей (см. «Наука и жизнь» № 8, 2016 г., статья ) - он включается, когда нам приходится спать на новом месте. Правда, в отличие от животных, полушария мозга человека не сменяют друг друга «на посту», то есть бодрствующее полушарие бодрствует до самого утра.

Над океаном фрегаты могут не бояться хищников, однако им нужно поддерживать правильное направление полёта. Поднимаясь по спирали на восходящих потоках воздуха, они держат открытым тот глаз, который смотрит в направлении поворота. Соответственно распределяются и обязанности полушарий: какому сейчас спать, а какому - нет. Довольно редко медленный сон сменяется у фрегатов быстрым, который длится всего несколько секунд.

Быстрый сон у млекопитающих и у птиц разный. У зверей он длится от нескольких минут до нескольких десятков минут и сопровождается полным расслаблением мышц. У пернатых быстрый сон намного короче, и при этом они каким-то образом сохраняют тонус в некоторых мышцах. Например, несмотря на быстрый сон, птицы могут продолжать стоять на одной ноге. Фрегаты во время быстрого сна хотя и роняли голову вниз, но не сбивались с курса. В сумме, однако, фрегаты спят на лету мало, всего 42 минуты в сутки, тогда как на земле они тратят на сон иногда по 20 часов. Периоды «земного сна» у фрегатов длятся дольше, а сам сон делается глубже, чем в воздухе, - вероятно, всё-таки сказывается хроническая нехватка сна во время полёта. Вполне возможно, что и другие птицы, проводящие в полёте по несколько дней, спят таким же образом - по чуть-чуть - и выключают полушария по отдельности.

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.

Сколько спят животные и люди:

Сон — явление всеобщее. В нем нуждаются все живые существа. Спят все: насекомые, рептилии, птицы, млекопитающие… Белки спят по 15 часов в сутки, слон - 4 часа, человек спит в среднем 7 часов. Это треть всей жизни - семидесятилетний человек проспал не менее 20 лет.

Продолжительность сна животных зависит от многих обстоятельств. В центральных и южных районах европейской части России живет маленький зверек, ужасный любитель поспать. Его так и называют соней. День он проводит в дупле, погруженный в беззаботный сон, и только с наступлением темноты просыпается на 2 - 3 часа, чтобы немного поразмяться и поесть.

Очень много спят домашние животные: ведь они экономят время, которое их дикие собратья тратят на поиски пищи. Собака, которую хозяева, уходя на работу, заперли в квартире, обычно спит целый день до их возвращения, но и ночью бессонницей не страдает. Большинство птиц спит всю темную часть суток. Лишь весной в брачный период вместо сна они поют любовные серенады в сумерках на вечерней и утренней заре, а на Севере — и всю ночь напролет.

Однако не все животные спят, что называется, без задних лап: черные стрижи, например, спят в полете, у морских котиков спит только одна половина мозга, змеи спят с открытыми глазами, аисты и фламинго - на одной ноге.

Меньше всех спят обжоры. Крот за день должен насобирать такое огромное количество червей и насекомых, что на сон ему остается всего около пяти часов.

По характеру сна животные делятся на дневных и ночных. Хотя люди относятся к дневным существам, многим легче работается во вторую половину дня, вечером или даже ночью. Такие люди с трудом просыпаются и еще труднее засыпают. Другие, наоборот, быстро и легко вскакивают с постели, очень интенсивно работают первую половину дня, а вечером рано ложатся спать. Работать же ночью для них сущее несчастье. Это связано с врожденными особенностями ритма нашего сна, изменить который человек не властен.

Маленькие дети и домашние животные спят по несколько раз в сутки. Детям необходим сон для здоровья и правильного развития. Есть звери, которые дробят свой сон на более мелкие порции. Ластоногие имеют отрицательную плавучесть, то есть не могут без усилий держаться на воде. Поэтому, когда у них нет возможности вылезти на берег или лед, им приходится регулярно всплывать, чтобы глотнуть разок - другой свежего воздуха. Так, по три — четыре минуты спит на дне северный морской слон. Но и на твердой постели им не удается выспаться всласть. Нерпа, выбравшись на лед, спит всего две — три минуты, потом поднимает голову, оглядывается по сторонам и, убедившись, что опасности нет, снова засыпает на те же две - три короткие минуты. Дельфины, например, в полной мере не спят никогда, а только по очереди полушариями, т.к. они должны регулярно всплывать на поверхность для дыхания.

Что же есть сон?

Раньше верили, что во время сна душа покидает тело и отправляется в путешествие по другим мирам. Если резко разбудить человека, то душа может не успеть вернуться в оболочку, затеряется где-то в небытии, и человек умрет. И хотя сейчас во всем мире растет число лабораторий сна, три международных журнала посвящены исключительно сомнологии, исследованию сна, но об этом явлении человечество знает не намного больше, чем знали тысячу лет назад.

«Почему мы спим - величайшая загадка современной биологии» , - говорит американский ученый Крейг Хеллер. Существует столь много гипотез причин сна, что страдающий бессонницей человек вместо овечек может считать теории о сне:

• Теория первая - циклическая. Как день закономерно сменяется ночью в течение миллиардов лет, так и деятельность должна сменяться покоем. Живые существа в ходе эволюции выбрали себе «один из двух миров» - тьму или свет, полагает американский исследователь сна Томас Вер. Свет и темнота по-разному действуют на химические реакции обмена веществ.
• Теория вторая - защитная. Даже у таких низших существ, как кухонные тараканы, которые спят, наклонив голову и расслабив антенны, из-за непрерывной 24-часовой активности повышен риск преждевременной смерти. Иными словами, при непрерывной бурной деятельности возрастает вероятность быть прихлопнутым тапком.
• Теория третья - низкокалорийная. Сон экономит калории. Много калорий теряется при высокой теплоотдаче, поэтому чем меньше животное, тем больше оно спит.
• Теория четвертая - сахарная. Во время бодрствования клетки мозга потребляют много «сахарного запаса», то есть гликогена. Поскольку нейроны одновременно эффективно обрабатывать информацию и накапливать гликоген не в силах, то во время сна они устраивают информационный перерыв и занимаются только «пополнением сахарных кладовых».
• Теория пятая - иммунная. Известно, что во время ночного покоя некоторые внутренние железы, например, гипофиз или надпочечники - особенно активны. То есть во сне, пока организм отдыхает, армия иммунной системы приходит в состояние боеготовности. Крысы, которым неделю не давали спать, умерли не от переутомления или голода, а от выхода из строя их иммунитета.
• Теория шестая - тормозная. Если постоянно без всякого порядка сбрасывать вещи в большой ящик, они, конечно, поместятся, но только вряд ли потом при надобности удастся что-либо в нем отыскать. Организм сам знает, когда наступает время отдохнуть и дать мозгу возможность разложить накопленную информацию «по полочкам».

О снах устами великих:

• «Образы сновидений- это своего рода язык... Кажется, что в них скрыт какой-то потаенный смысл»
• «Кто познает смысл знаков, возникающих перед нами во сне, поймет, что они оказывают важное влияние на все события» . Гиппократ, древнегреческий врач.
• «Прошлое - единое полотно, воображаемое или выстраданное, пережитое в трех измерениях или просто отложившееся в том маленьком театре разума, который ярко горит всю ночь» . Роберт Льюис Стивенсон, шотландский писатель.
• «Внутри каждого, даже самого лучшего из нас, дремлет неуправляемый дикий зверь, который просыпается, когда мы спим» . Платон, древнегреческий мыслитель.
• «О Боже, если бы у меня не было дурных снов, я мог бы быте заключенным в ореховой скорлупке и считать себя королем Вселенной» . «Гамлет», Вильям Шекспир, английский драматург.
• «В кошмарных сновидениях самые обычные, безобидные веши и формы вызывают боль страданий» . Сэмюэль Тейлор Кольридж, английский поэт.
• «Явь живет единым миром, во каждый сон живет своей собственной жизнью» . Гераклит Эфесский.
• «Сон - это желание, которое загадывает сердце, когда человек крепко спит» . Золушка.
• «Я видел сон... безумный сон... В нем было все, о чем хочу узнать я. И где хотел бы побывать» . Роберт Плоят, рок-музыкант из группы «Led Zeppelin».

Вы когда-нибудь задавались вопросом о том, как спят животные? Например, как дремлют и спят птицы? Как у них это получается, ведь они преодолевают большие расстояния на протяжении нескольких дней или недель без «привалов»?

Птицы и млекопитающие имеют много общего в этом вопросе

Несколько удивительно, что птицы, которые имеют больше общего с рептилиями, в вопросах сна схожи с млекопитающими. На самом деле представители класса Птицы - единственные животные (не считая млекопитающих), которым свойственны медленные и быстрые фазы сна. Несмотря на эти общие черты, у них есть несколько уникальных особенностей.

Когда сон птиц изучали с помощью ЭЭГ для определения изменений активности головного мозга, были отмечены специфические изменения, которые говорят о смене фаз сна. В фазе медленного сна ЭЭГ демонстрирует высокое напряжение. Это же происходит и у других животных, включая человека.

Птицы могут спать с одним открытым глазом и во время полета

Птицы интересны тем, что во время медленного сна они могут спать с одним открытым глазом, впрочем, как и рептилии. Как это возможно? Это может быть связано с тем, что птицы и другие мигрирующие животные могут спать, в то время как одна половина мозга работает. Это явление называют полусферическим сном.

Закрыв всего один глаз, птица может спать и в то же время контролировать состояние окружающей ее среды, видеть приближение опасного хищника.

Исследования показывают: когда птицы чувствуют какую-либо опасность, они стараются спать с одним открытым глазом. Между прочим, по разным причинам люди также могут спать с открытыми глазами.

Такой сон, когда одна часть мозга активна, имеет определенные преимущества. По поводу защиты от хищников мы уже говорили. Но и другие виды деятельности могут быть улучшены за счет поддержания мозга в активном состоянии в течение длительных периодов времени. Например, это явление позволяет птицам спать во время полета и непрерывно лететь в течение многих дней, недель. И вовсе нет никакой необходимости приземляться, чтобы отдохнуть.

Что снится птицам?

У многих животных во время сна можно заметить быстрое движение глаз, и птицы не являются исключением. При наблюдении с помощи ЭЭГ было отмечено, что фаза быстрого сна напоминает бессонницу, как и у человека. Кроме того, наблюдаются такие признаки, как быстрые движения глаз, подергивание мышц, а также снижение температуры. Однако есть несколько значительных различий.

Во время типичной фазы быстрого сна мышцы находятся в расслабленном состоянии, тем самым препятствуя совершению тех действий, которые снятся. Если вам снится, что вы выпрыгиваете из окна, на самом деле вы не хотите это делать, находясь в бессознательном состоянии.

Сбои этого нормального состояния могут произойти в результате нарушения протекания быстрой фазы сна. Наблюдая за состоянием птиц с помощью ЭЭГ, во время быстрой фазы сна можно увидеть, что степень их мышечной активности высока, редко наблюдается расслабление или так называемый паралич мышц. Тем не менее следует все же отметить некоторое снижение мышечного тонуса. Например, когда птицы находятся в фазе быстрого сна, их голова немного наклонена.

Кроме того, у птиц фаза быстрого сна часто намного короче, чем у млекопитающих. Каждый эпизод краток, зачастую длится менее 10 секунд. Когда был оценен весь период сна птиц, сделали вывод, что большую часть своего сна они проводят в медленной фазе.

Заключение

У многих пернатых, но не у всех, периоды быстрого сна к утру становятся более длительными, это же происходит и у других животных. Наверное, никто не знает, что на самом деле птицы видят во сне, но можно было бы предположить, что они повторно переживают все события, которые происходили с ними на протяжении всего дня, как это происходит и у людей.