Дельфин никогда не спит целиком: как устроен сон, в котором половина мозга остаётся на вахте

Группа идёт у поверхности медленно, по широкой дуге, всплывает в одном ритме и никуда не спешит. С палубы это выглядит как лень: вот же они, рядом, почему не подходят к борту? Капитан в такие минуты обычно уводит судно в сторону и сбрасывает ход. Причина простая: скорее всего, они спят.

Спят на ходу, с открытым глазом, половиной мозга. И это не фигура речи.

Почему им нельзя уснуть как нам

У дельфина три обстоятельства, каждое из которых по отдельности сну не мешает, а вместе делают наш способ невозможным.

Дыхание у него произвольное: каждый вдох — решение всплыть и открыть дыхало. Отключись полностью, и принимать это решение станет некому. Дальше вода: в ней нельзя расслабить мышцы и остыть. И третье — стая, от которой нельзя отбиться: одиночке в море живётся хуже.

Эволюция вышла из положения так, что решение попало во все учебники. Называется оно однополушарным медленноволновым сном: пока одно полушарие спит, второе бодрствует, потом они меняются местами.

Открытие, которое сделали в Москве

Систематически это доказали в 1977 году советские исследователи — Лев Мухаметов, Александр Супин и их коллеги. Они записали энцефалограммы спящих афалин, и приборы показали медленные «сонные» волны в одном полушарии при полностью бодром втором. Работа вышла в Brain Research и стала классикой: сегодняшние обзоры констатируют, что такой сон найден у всех исследованных китообразных.

Глубокого сна обоими полушариями сразу у дельфинов за полвека наблюдений так и не зарегистрировали ни разу. Похоже, спать целиком они попросту не умеют — и прекрасно без этого обходятся.

Открытый глаз смотрит не туда, куда ждёшь

Самая красивая деталь этой физиологии — глаза. Во время такого сна открыт глаз, связанный с бодрствующим полушарием, а противоположный закрыт; исследования дают до 95–98 процентов времени. Полушария поменялись — сменился и караул у глаз.

А теперь то, ради чего эту тему стоит дочитывать. Наблюдая тихоокеанских белобоких дельфинов, отдыхающих в строю, учёные заметили: открытый глаз спящие держат в сторону сородичей. Не наружу, где предполагаемая опасность, — а на своих. Спящий дельфин следит не за миром, а за стаей: главное — не отбиться.

На сон уходит примерно треть суток, эпизодами в среднем по сорок минут. Быстрого сна — той фазы, в которой мы видим сновидения, — у китообразных почти или вовсе нет. Снятся ли дельфину сны хотя бы половиной мозга, пока не знает никто.

Почему они не тонут, пока спят

Вопрос, который на палубе задают следом: если полмозга выключено, кто держит дыхание?

Держит бодрствующее полушарие — и делает это по расписанию. Спящая афалина всплывает каждые несколько минут, открывает дыхало, делает вдох и уходит под воду, не просыпаясь целиком. Со стороны это выглядит как ровный ритм: тёмная спина показывается, слышен короткий выдох, спина уходит. Ни всплеска, ни разворота.

Вторая страховка — сама плавучесть. Дельфин чуть легче воды, и, чтобы держаться у поверхности, ему не нужно грести: достаточно вялых движений хвоста, которые бодрствующая половина мозга обеспечивает автоматически. Отсюда и тот самый медленный дрейф по кругу, по которому спящую группу и узнают.

А вот на что они во сне не тратятся, так это на эхолокацию. Щелчки — работа дорогая, во время отдыха её выключают. Спящая группа идёт «вслепую», полагаясь на открытый глаз соседа, — ещё одна причина, по которой к ней не подходят близко: она вас попросту не слышит так, как слышала бы бодрствующая.

У родни постановки страннее

Кашалоты спят, зависая вертикально — головой вверх или вниз, неподвижными столбами на глубине десяти-двадцати метров. Группа таких «свечек» — одно из самых сюрреалистичных зрелищ в океане, описанное в Current Biology. В вертикальном дрейфе они проводят около семи процентов времени наблюдений и в это время не эхолоцируют: «радар» выключен.

Самое неожиданное открытие в этой области тоже сделано с российским участием и опубликовано в Nature: новорождённые дельфины и косатки в первый месяц жизни практически не спят. И матери вместе с ними — круглосуточное движение неделями. У сухопутных млекопитающих новорождённые спят больше всех; у китообразных наоборот.

Как отличить спящих с палубы

Практический вывод для наблюдателя есть, и он важнее всего остального.

Если группа медленно дрейфует у поверхности, движется вяло и по кругу, дышит синхронно и не реагирует на судно — вы, скорее всего, смотрите на спящих. Это не повод подойти ближе, а ровно наоборот: такую группу обходят по широкой дуге, на малом ходу, не меняя резко курс. Будить дельфинов волной и винтом — дурной тон даже по человеческим меркам, а правила этичного наблюдения прямо требуют не беспокоить животных на отдыхе.

Разница между играющей и спящей стаей видна сразу: первая сама летит к форштевню и идёт в носовой волне, вторая просит тишины. Капитаны различают это с одного взгляда, и именно поэтому встречи с дельфинами на наших выходах случаются чаще, чем можно ожидать: к судну, которое их не пугает, они возвращаются.

Прямо сейчас где-то в этой акватории — а дельфинов здесь тысячи — часть из них спит на ходу: полмозгом, с одним открытым глазом, направленным на соседа. Полвека назад об этом только догадывались, пока Мухаметов с коллегами не доказали это энцефалографом в руках.