Každý živý organismus s mozkem vyžaduje fáze odpočinku. Dokonce i medúzy, jak nyní ukazuje výzkum. A to i přesto, že nemají mozek. Jak se bezobratlí vyrovnávají s nedostatkem spánku a jak se chrání před predátory, když spí, bylo předmětem studia vědců.
Medúzy a mořské anemonky jsou jednoduše konstruované organismy bez mozku a z evolučního hlediska jsou velmi vzdálené člověku; přesto mají tato stvoření překvapivě společný rys: oba potřebují spánek. O tomto tvrzení informovali vědci z USA a Izraele ve vědeckém časopise „Nature Communications“.
Jejich studie podporuje teorii, že spánek nebyl potřebný pouze u prvních organismů s komplexním mozkem. Být bezvědomý po dlouhou dobu s sebou nese velká rizika. Spánek činí organismy náchylnějšími k predátorům a hrozbám z prostředí a zkracuje dostupný čas pro hledání potravy, páření a péči o potomstvo. I když medúzy a mořské anemonky na několik hodin usínají, potvrzuje to důležitost spánku pro údržbu nervových buněk, říkají vědci.
Skupina vedená Lior Appelbaumem z Bar-Ilanovy univerzity v Ramat Gan (Izrael) uvádí, že ačkoli ani medúzy, ani mořské anemonky nemají mozek, spí způsobem, který je překvapivě podobný způsobu, jakým spí lidé. Například mangrovová medúza Cassiopea andromeda spí přibližně osm hodin denně, převážně v noci, ale také si dopřává krátké polední zdřímnutí. Exempláře mořské anemonky Nematostella vectensis, které byly zkoumány v laboratoři, rovněž spí téměř jednu třetinu dne,, zejména ráno.
U medúz byl spánkový stav charakterizován sledováním pulsace medúzovitého zvonu, která v noci klesá. Vědci zjistili, že v těchto fázích reagovali na podněty pomaleji. Když byly medúzy vystaveny nedostatku spánku, například kvůli turbulence ve vodě, spaly během dne mnohem déle. U mořských anemonek byl spánkový stav sledován na základě změn v intenzitě pohybu. Jejich reakce na světelné podněty a potravu byly pomalejší, pokud měla jejich klidová fáze již alespoň osm minut.
V experimentech s oběma druhy vědci rovněž zaznamenali, že poškození DNA v neuronech během bdělosti vzrůstalo a během spánku klesalo. Když tým cíleně vyvolal poškození DNA pomocí ultrafialového záření, reagovali živočichové delším spánkem. Tyto výsledky podporují teorii, že spánek – alespoň částečně – vznikl jako ochrana genetického materiálu v nervových buňkách. Během odpočinkových fází se opravují škody, které se akumulují v bdělém stavu zvířat.
Jelikož spánek zůstal v průběhu evoluce u všech dosud studovaných živočichů s nervovou soustavou, panuje mezi vědci již dlouho široká shoda, že musí vykonávat základní biologickou funkci. „Neurony jsou velmi cenné,“ říká Appelbaum. „Nedělí se, takže je musíme udržovat nepoškozené.“
Podle předchozích analýz však oprava patrně není jediným evolučním důvodem pro spánek; například se také snižuje síla spojení mezi neurony, která se během dne zvyšuje. „U lidí spánek podporuje učení a paměť,“ vysvětlil Appelbaum.
Spánek vznikl pravděpodobně paralelně s vývojem jednoduchých nervových sítí u medúz, mezi které kromě medúz a mořských anemonek patří i korály, jak uvádí studie. Předpokládá se, že neurony se objevily před stovkami milionů let v takzvaných metazoích, raných živočiších, které velmi připomínaly dnešní medúzy a mořské anemonky a měly rozptýlené sítě spojených neuronů.
Studie z roku 2017 již ukázala, že medúzy vykazují spánkový stav. Nyní byl tento fenomén prokázán také u mořských anemonek a vzor spánku obou organismů byl podrobně popsán. Odborníci se domnívají, že i u těchto živočichů může během spánku docházet ke konsolidaci paměti.
Aktuálně je zajímavou otázkou, zda tisíce vzájemně propojených pólů korálové kolonie spí současně nebo koordinovaně v cyklech. Je třeba prozkoumat také teorii, že stavy podobné spánku se mohly vyvinout pro udržení buněk ještě před vznikem neuronů.
