Австралійський стрибучий павук Portia fimbriata спить у два етапи. Спершу настає тихий нерухомий спокій. Його перериває сіпання лапок і рухи очей, схожі на REM-сон у ссавців. До такого висновку дійшла команда Інституту організмової біології Боннського університету. Вона вивчала лише один вид і має тільки дані про поведінку. Чи сняться павукам сни, дослідники не з'ясовували.

Роботу Наді Гайгер і Даніели Рьослер опублікував журнал «Proceedings of the National Academy of Sciences» під назвою «Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders». Дорослий Portia fimbriata завбільшки з монету в одне євро й полює на інших павуків. Команда повернулася до свого спостереження 2022 року. Тоді в іншого стрибучого павука, Evarcha arcuata, зафіксували поведінку, схожу на REM. Однак не довели, що тварини справді сплять.

Поза, ритм і поріг пробудження

У безхребетних не можна зняти електроенцефалограму. Тому сон визначають за поведінкою. Дослідники перевіряли кілька ознак: характерну позу, спокій, вищий поріг пробудження, добовий ритм і надолуження втраченого сну.

Поза незвичайна. Перед сном павук шукає місце, часто шовковий сховок, і повисає головою донизу під маленькою шовковою платформою. Черевце в нього провисає, а педипальпи підібрані. Більшість павуків засинає упродовж пів години після вимкнення світла. Спить павук у середньому близько 10,7 години за ніч, враховуючи короткі пробудження.

Добовий ритм видно з 60-годинного спостереження за різного освітлення. Павуки активні переважно вдень. За постійного слабкого присмерку порядок відпочинку й активності зберігається. На думку авторів, це свідчить про внутрішній годинник. За постійного яскравого світла ритм слабшає, але не зникає.

Поріг пробудження вимірювали звуком, що наростає 10 секунд. У тесті взяли участь 30 дорослих павуків, кожного перевірили по одному разу. Бадьорі реагували приблизно за 1,7 секунди, нерухомі — за 2,7, а ті, що перебували у фазі, схожій на REM, — за 4,3. З десяти павуків у цій фазі шестеро відреагували впродовж 10 секунд. Решта четверо не поворухнулися, але одразу відповідали, коли були бадьорими. Тож проблема не в слуху.

Дві фази й надолуження сну

Перша фаза — тихий спокій. Друга — короткі епізоди, що його переривають. Лапки сіпаються, ротові частини тремтять, а ретинальні трубки, якими павук дивиться, рухаються, наче стежать за чимось. За десятьма павуками спостерігали вночі. У середньому було близько 11 епізодів за ніч, кожен тривав приблизно 80 секунд. Перший настає приблизно за чотири години після засинання. Утім у різних тварин він з'являвся від трохи більш як години до близько десяти годин.

Про значення фази, схожої на REM, свідчить надолуження сну. Протягом однієї ночі в клітки 17 павуків пускали по 25 живих плодових мушок. Вони підштовхували павуків, але не запускали повноцінного полювання. Придатні записи вдалося отримати від 13 павуків. Наступної ночі загальний час сну зріс приблизно на 8,5%. Час у фазі, схожій на REM, збільшився в середньому з 9,4 до 16,9 хвилини, тобто приблизно на 80%. Зросла кількість епізодів, а не їхня тривалість. П'ятеро павуків контрольної групи не змінювали свого сну три ночі поспіль. Автори називають це «REM-рибаундом» і вважають першим таким доказом у безхребетних.

Функцію цієї фази не перевіряли. Команда припускає, що павук може опрацьовувати зорову інформацію або «повторювати» денне полювання, як гадають про хребетних. Але це поки лише гіпотеза.

Лише дані про поведінку й один вид

Активність мозку не записували. Тож схожість з людським REM-сном стосується тільки поведінки. Тому автори говорять про «REM-подібний» стан. Аналога глибокого сну без швидких рухів очей вони не знайшли. Дослідники застерігають, що «виявлення REM-подібних рухів не доводить, чи сняться павукам сни».

Є й інші обмеження. Вибірки малі, усі павуки вирощені в лабораторії й належать до одного виду, до того ж надзвичайно зорового. Результати можуть не стосуватися павуків, які плетуть сітки або полюють на дотик. Різниця в часі реакції між тихою фазою та фазою, схожою на REM, після поправки не є статистично значущою. Частина тихих періодів могла бути легкою бадьорістю. А «порушення сну» не дорівнює повному позбавленню сну.

Команда планує порівняти сон в інших видів павуків і зіставити сон у природі з лабораторним. Також вона хоче вивчити зв'язок сну з пізнавальними здібностями та записати активність мозку в павукоподібних і комах. Далі дослідники збираються з'ясувати, як на сон впливають клімат і штучне нічне освітлення.