Meduze i morske sase imaju sličnost sa nama

To je pokazala studija objavljena u časopisu "Nature Communications".

Ovo otkriće potkrepljuje teoriju da je san evoluirao, barem delimično, da se zaštiti DNK u pojedinačnim nervnim ćelijama, da pomaže u obnovi štete koja se nagomila kada su životinje budne, piše Nature.

Ni meduze, ni morske sase nemaju mozak. Međutim, ove životinje spavaju na način koji je neverovatno sličan ljudskom.

Prethodni radovi su pokazali da meduze ulaze u stanje slično snu, ali je ova studija prva koja karakteriše taj fenomen kod morskih sasa i prva koja detaljno opisuje obrasce spavanja oba stvorenja.

"Svaki put kada neko dopuni listu vrsta koje spavaju, to je veoma važan korak za ovu oblast – dodala je Kjara Čireli, istraživačica spavanja na Univerzitetu Viskonsina u Medisonu.

Spavanje je rizično za životinje. Ono ih čini ranjivim na predatore i opasnosti iz okruženja, i oduzima vreme koje bi se inače moglo provesti u potrazi za hranom, parenju ili brizi o potomstvu. Naučnici se uglavnom slažu da san mora imati osnovnu biološku funkciju, jer ga je evolucija očuvala kod svih do sada proučavanih životinja sa nervnim sistemom.

Ideja da bi san zapravo mogao prethoditi evoluciji centralizovanog nervnog sistema dobila je na značaju 2017. godine, kada su Ravi Nat, sada postdoktorski neuronaučnik na Univerzitetu Stanford u Kaliforniji, i njegove kolege demonstrirali stanje slično snu kod meduza.

Najnovija studija se nadovezuje na to saznanje tako što preciznije definiše san i ispituje kakav efekat on može imati na ćelijskom nivou kod životinja koje imaju neurone, ali ne i mozak. U laboratoriji i u prirodnom staništu u Ki Largu na Floridi, Eplbaum i njegove kolege otkrili su da, poput ljudi, obrnuta meduza (Cassiopea andromeda) spava oko osam sati dnevno. Većina tog sna se dešava noću. Međutim, meduza je imala i kratku podnevnu dremku. Tim je u laboratoriji proučavao i morsku sasu (Nematostella vectensis), po prvi put karakterišući njeno spavanje. I ona je spavala oko trećinu dana, mada je njen odmor bio koncentrisan oko zore.

Smatra se da su se neuroni prvi put pojavili pre nekoliko stotina miliona godina kod bazalnih metazoa, ranih životinja sličnih današnjim meduzama i morskim sasama koje imaju difuzne mreže međusobno povezanih neurona, ali nemaju centralni „komandni centar“. U eksperimentima na obe vrste, Eplbaumov tim je dosledno otkrivao da se oštećenje DNK u neuronima povećava tokom budnosti, a smanjuje tokom spavanja. A kada je tim izazvao oštećenje DNK ultraljubičastim zračenjem, životinje su odgovorile tako što su više spavale. Istraživači su zaključili da, dok su životinje budne, oštećenje DNK nadmašuje popravku, dok san nudi poseban prozor za efikasno ćelijsko održavanje.

Čireli kaže da je studija rigorozna, ali primećuje jedno ograničenje: nedostatak kontrolne grupe životinja koje su mogle biti držane budnim nakon što je izazvano oštećenje DNK. Iako njeno istraživanje pokazuje da san ubrzava popravku DNK, ona sugeriše da bi se slična popravka mogla dogoditi dok su životinje budne, ali ne uče aktivno. Njen rad takođe sugeriše da postoje i drugi snažni evolucioni pokretači sna, kao što je potreba da se smanji jačina veza između neurona koje se povećavaju tokom dana. Ovo štedi energiju, obnavlja sposobnost životinja da uče i pomaže u konsolidaciji sećanja, dodala je Čireli.

Odgonetanje kako i zašto je san evoluirao moglo bi pomoći u rasvetljavanju veza između nedostatka sna i neurodegenerativnih bolesti, rekao je Eplbaum, kao i fenomena poput lokalnog sna, kada mali regioni ljudskog mozga nakratko odu „oflajn“ tokom budnosti. -

Njegov tim sada planira da istraži ova pitanja kod životinja uključujući sunđere, koji nemaju nervni sistem, i zebrica, čiji mozgovi dele ključne karakteristike sa našim.

Glas javnosti /S04S