كل حيوان له دماغ يحتاج إلى النوم، وحتى القليل من الحيوانات التي ليس لها دماغ تفعل ذلك أيضًا. ينام البشر، وتنام الطيور، وتنام الحيتان، وحتى قناديل البحر تنام.
وقال بول أنطوان ليبوريل، الباحث في مركز أبحاث العلوم العصبية في ليون بفرنسا، إن النوم أمر عالمي “على الرغم من أنه في الواقع محفوف بالمخاطر”.
عندما تغفو الحيوانات، تكون أكثر عرضة للحيوانات المفترسة المخادعة. ولكن على الرغم من المخاطر، فإن الحاجة إلى النوم قوية جدًا لدرجة أنه لا يمكن لأي مخلوق أن يتخطاها تمامًا، حتى عندما يكون ذلك غير مريح للغاية.
لقد تطورت الحيوانات التي تتنقل في الظروف والبيئات القاسية لتنام بطرق قاسية – على سبيل المثال، سرقة ثواني في كل مرة أثناء التربية على مدار الساعة، والحصول على غمزات على الجناح أثناء الهجرات الطويلة، وحتى النوم أثناء السباحة.
لفترة طويلة، لم يكن بوسع العلماء سوى إجراء تخمينات مستنيرة حول الوقت الذي كانت فيه الحيوانات البرية نائمة، ومراقبتها عندما تستلقي ساكنة وتغلق أعينها. لكن في السنوات الأخيرة، أتاحت أجهزة التتبع والخوذات الصغيرة التي تقيس موجات الدماغ – وهي نسخ مصغرة من المعدات المستخدمة في مختبرات النوم البشرية – للباحثين إلقاء نظرة خاطفة لأول مرة على الطرق المتنوعة والمذهلة أحيانًا التي تغفو بها الحيوانات البرية.
وقال نيلز راتنبورغ، المتخصص في أبحاث نوم الحيوانات في معهد ماكس بلانك للذكاء البيولوجي في ألمانيا: “لقد وجدنا أن النوم مرن حقًا في الاستجابة للمتطلبات البيئية”.
أطلق عليه علم “النوم الشديد” الناشئ.
طيور البطريق ذات الحزام الذقني و”نومها الصغير”
لنأخذ على سبيل المثال طيور البطريق ذات الحزام الذقن في القارة القطبية الجنوبية والتي يدرسها ليبوريل.
تتزاوج طيور البطريق هذه مدى الحياة وتتقاسم واجبات الأبوة والأمومة – حيث يقوم أحد الطيور بمجالسة البيضة أو كتكوت رمادي رقيق صغير لإبقائها دافئة وآمنة بينما يسبح الآخر لصيد الأسماك لتناول وجبة عائلية. ثم يتبادلون الأدوار، ويستمرون في هذا العمل المتواصل لأسابيع.
يواجه آباء البطريق تحديًا مشتركًا: الحصول على قسط كافٍ من النوم مع مراقبة أطفالهم حديثي الولادة عن كثب.
إنهم يبقون على قيد الحياة من خلال أخذ آلاف القيلولات يوميًا – يبلغ متوسط طول كل منها 4 ثوانٍ فقط.
يبدو أن هذه “النومات القصيرة” القصيرة، كما يسميها عالم الأحياء في معهد الأبحاث القطبية الكوري وون يونغ لي، كافية للسماح لآباء البطريق بالقيام بواجباتهم في تقديم الرعاية لأسابيع داخل مستعمراتهم المزدحمة والصاخبة.
عندما يمر جار أخرق أو تقترب الطيور البحرية المفترسة، يرمش والد البطريق لتنبيه الانتباه وسرعان ما يغفو مرة أخرى، ويومئ بذقنه على صدره، مثل سائق نائم.
القيلولة تضيف ما يصل. ينام كل بطريق 11 ساعة في اليوم، كما وجد العلماء من خلال قياس نشاط الدماغ لدى 14 شخصًا بالغًا على مدار 11 يومًا في جزيرة الملك جورج في القارة القطبية الجنوبية.
لكي تظل طيور البطريق في حالة تأهب في الغالب، ولكن أيضًا تتسلل بما يكفي من الغمزات، فقد طورت قدرة تحسد عليها للعمل في نوم متقطع للغاية – على الأقل خلال موسم التكاثر.
يمكن للباحثين الآن معرفة متى يكون أي من نصفي الكرة الدماغية – أو كليهما في نفس الوقت – نائماً.
طيور الفرقاطة تغفو نصف أدمغتها أثناء الطيران
لقد تساءل الشعراء والبحارة ومراقبو الطيور منذ فترة طويلة عما إذا كانت الطيور التي تطير لعدة أشهر في كل مرة تحصل بالفعل على أي غمزات على جناحها.
في بعض الحالات، الجواب هو نعم، كما اكتشف العلماء عندما ربطوا أجهزة تقيس نشاط موجات الدماغ برؤوس الطيور البحرية الكبيرة التي تعشش في جزر غالاباغوس والتي تسمى طيور الفرقاطات الكبيرة.
أثناء الطيران، يمكن لطيور الفرقاطة أن تنام بنصف دماغها في المرة الواحدة. ويظل النصف الآخر شبه متيقظ بحيث تظل عين واحدة تراقب العوائق التي تعترض مسار رحلتها.
وهذا يسمح للطيور بالتحليق لأسابيع في كل مرة، دون لمس الأرض أو الماء، مما قد يؤدي إلى إتلاف ريشها الرقيق غير الطارد للماء.
لا تستطيع طيور الفرقاطة القيام بمناورات صعبة مثل الرفرفة أو البحث عن الطعام أو الغوص بنصف دماغها فقط. عندما يغوصون بحثًا عن الفريسة، يجب أن يكونوا مستيقظين تمامًا. لكن أثناء الطيران، تطورت إلى النوم عند الانزلاق والدوران لأعلى على تيارات هائلة من الهواء الدافئ الصاعد الذي يبقيها عالياً بأقل جهد.
بالعودة إلى العش بين الأشجار أو الشجيرات، تغير طيور الفرقاطة روتين قيلولتها – فمن المرجح أن تنام بكامل دماغها مرة واحدة ولمدة أطول بكثير. وقال راتنبورج إن هذا يشير إلى أن نومهم أثناء الرحلة هو تكيف محدد للطيران الطويل.
لدى عدد قليل من الحيوانات الأخرى طرق نوم مماثلة. يمكن للدلافين أن تنام بنصف دماغها في المرة الواحدة أثناء السباحة. ويقول العلماء إن بعض الطيور الأخرى، بما في ذلك طيور السنامة وطيور القطرس، يمكنها النوم أثناء الطيران.
وجد باحثون آخرون أن طيور الفرقاطة يمكنها الطيران لمسافة 255 ميلاً (410 كيلومترات) يوميًا لأكثر من 40 يومًا، قبل أن تلمس الأرض، وهو إنجاز لن يكون ممكنًا دون القدرة على النوم على جناحها.
تنام فقمة الفيل أثناء الغوص عميقًا
على الأرض، الحياة سهلة بالنسبة لفقمة الفيل الشمالية التي يبلغ وزنها 5000 رطل (2268 كيلوغرام). لكن النوم في البحر أمر خطير، حيث تكمن أسماك القرش والحيتان القاتلة التي تفترس الفقمات.
تذهب هذه الفقمات في رحلات طويلة للبحث عن الطعام، لمدة تصل إلى ثمانية أشهر، وتغوص بشكل متكرر إلى أعماق تصل إلى عدة مئات من الأقدام (الأمتار) لصيد الأسماك والحبار والشفنينيات والوجبات البحرية الأخرى.
كل غوص عميق قد يستمر حوالي 30 دقيقة. ولنحو ثلث ذلك الوقت، قد تكون الفقمات نائمة، كما كشف البحث الذي قادته جيسيكا كيندال بار من معهد سكريبس لعلوم المحيطات.
ابتكر فريق كيندال بار غطاء رأس من النيوبرين مشابهًا لقبعة السباحة مزودًا بمعدات لاكتشاف الحركة وختم نشاط الدماغ أثناء الغوص، واستعادوا القبعات مع البيانات المسجلة عندما عادت الفقمات إلى الشواطئ في شمال كاليفورنيا.
تميل أنثى الفقمة الـ 13 التي تمت دراستها إلى النوم خلال الأجزاء الأعمق من غوصها، عندما تكون تحت الأعماق التي عادة ما تقوم الحيوانات المفترسة بدوريات فيها.
يتكون هذا النوم من نوم الموجة البطيئة ونوم حركة العين السريعة. أثناء حركة العين السريعة، أو نوم حركة العين السريعة، أصيبت الفقمات بالشلل مؤقتًا – تمامًا مثل البشر خلال مرحلة النوم العميق هذه – وتغيرت حركة الغوص الخاصة بها. وبدلاً من التحكم في حركة الانزلاق نحو الأسفل، فإنها تنقلب أحيانًا رأسًا على عقب وتدور فيما أسماه الباحثون “دوامة النوم” أثناء نوم حركة العين السريعة.
وفي غضون 24 ساعة، نامت الفقمات في البحر لمدة ساعتين تقريبًا. (بالعودة إلى الشاطئ، كان متوسط الوقت الذي قضوه حوالي 10 ساعات).
التطور المتعرج للنوم
لا يزال العلماء يتعرفون على جميع الأسباب التي تجعلنا ننام، ومقدار ما نحتاجه حقًا.
من غير المرجح أن يتمكن أي إنسان متعب من تجربة هذه الحيل المتطرفة لنوم الحيوانات. لكن تعلم المزيد عن مدى تنوع القيلولة في البرية يُظهر مرونة بعض الأنواع. لقد تطورت الطبيعة لتجعل نوم العين ممكنًا حتى في أكثر المواقف خطورة.
___
يتلقى قسم الصحة والعلوم في وكالة أسوشيتد برس الدعم من قسم تعليم العلوم التابع لمعهد هوارد هيوز الطبي ومؤسسة روبرت وود جونسون. AP هي المسؤولة الوحيدة عن جميع المحتويات.