Сон тварин - нічний, денний та сплячка
Виділити стани сну та неспання на нижчих філогенетичних рівнях дуже важко. Чи спить равлик, затишно влаштувавшись у своєму будиночку, ми не знаємо. Активність найпростіших, наприклад, інфузорії, непостійна і залежить від умов зовнішнього середовища. Правильніше говорити в цих випадках про зміну періодів активності та спокою. Однак у молюсків (особливо головоногих), вищих ракоподібних, павуків виникають стани, що нагадують сон. Ще яскравіше настає впорядкована зміна двох станів у комах, земноводних, риб, птахів та ссавців. Тут, звичайно, можна говорити про сон і неспання.
Розрізняють денних та нічних тварин, переважна активність яких припадає на певну частину доби. Є нічні метелики, риби (соми, миня), птахи (сови, пугачі), ссавці (шакали, гієни, борсуки, дикобрази, австралійський ведмідь коала, гіпопотами), які полюють тільки вночі. Цей перелік можна було б продовжити.
Нічне неспання має у своїй основі два чинники. Перший фактор – еволюційний – у тварин, для виживання яких було доцільно пристосуватися до нічної активності. Другий фактор – фізіологічний – у тварин, для яких подразником, активатором нервової системи служить денне світло. Так, у голубів, що мають у сітківці лише колбочки, активність денна; у пугача зоровий сприймаючий апарат містить лише палички, котрим подразником є сутінкове світло, активність нічна. Цікаво, що очі у пугача відкриті цілодобово, а функціональний стан мозку визначається зміною інтенсивності освітлення. Для кішки подразником нервової системи також є темрява, що зумовлює її нічну активність. Характеру активності відповідають і вегетативні ритми, коливання окремихпоказників у своїй дуже великі. Так, температура тіла кажана під час неспання підвищується на 20°, мишей - на 2°, мавп - на 2-2,5°, кішок - на 1°, морських свинок - на 0,5°.
У деяких видів тварин важко виділити певний період сну. Так, акули постійно перебувають у русі, а дельфіни змушені підніматися на поверхню для вдиху кожні півтори хвилини. Ймовірно, періоди сну у них дуже короткочасні та роздроблені. Відомий німецький зоолог Часом спостерігав діяльність зозулі протягом цілої доби. Бджолина сім'я не спить безперервно, принаймні безперервно перебуває в русі. (Спостереження за скляним вуликом з бджолами, поміченими фарбами, що світяться.)
Птахи сплять стоячи, часто на одній нозі, сховавши голову під крило. До вечора птахи збираються великими зграями, співачі птахи співають вечірні пісні, після чого вирушають у певні місця для ночівлі. Засинають вони не одразу: перед сном сваряться, воркують. Було прийнято вважати, що птахи сплять мало, проте враховувався лише період, що вони проводять у нерухомості, можливо, що сплять і під час польоту. Це встановлено щодо птахів, які здійснюють далекі перельоти. У польоті вони змінюють становище в зграї і перебувають у її центрі можуть спати, продовжуючи політ.
Ссавці під час сну приймають позу, при якій максимально розслаблюються м'язи, лапами вони часто закривають голову. Риби стоять без руху десь за каменем, дехто лягає на дно, заривається в пісок, виставляючи лише голову проти течії води. Крокодили під час сну теж зариваються у пісок. Коні у незвичайних умовах можуть спати стоячи. Жуйні тварини (корови та кози) лягають рідше, але якщо це і роблять, то голову тримають прямо, продовжують жуйку, очі залишаються відкритими. Особливості шлунково-кишкового тракту цих тварин не дозволяють їм приймати горизонтальне положення. Собаки та кішки лежать згорнувшись, розслабивши м'язи, зазвичай у спеціально відведеному місці.
Важко встановити справжню тривалість сну тварин. В результаті спостережень було сформульовано становище: чим менше тварина і чим вона рухливіша, тим менша кількість годин вона проводить уві сні. Існувало уявлення про те, що менше сплять тварини, у яких питома вага головного мозку по відношенню до ваги спинного мозку мінімальна. Але одних спостережень за поведінкою тварин недостатньо: у період нерухомості може бути стан неспання, а в русі - короткочасні періоди сну. Вирішується це питання шляхом експериментальних електрофізіологічних досліджень, які широко проводяться зараз на різних тваринах.
Мавпи - тварини, що найближче стоять до людини, володіють монофазичним нічним сном, з одним довгим періодом, тобто моделлю сну, що не відрізняється від людської. У макак-резусу активність протягом доби триває 12-16 годин, після чого настає сон. Гамадрили також сплять уночі, іноді лише недовго сплять удень після їжі. Перед сном вони спостерігають пожвавлення, крики, агресивний стан; сон уривчастий, через кожні дві-три години настає пробудження (на 30-40 хвилин). Чуйніше спить самець (він змінює становище протягом ночі до 40 разів, самка - 10-15 разів). Гамадрили сплять або сидячи, притулившись до чогось, або лежачи (на боці, животі, спині). Під час сну чути верескування, тварини схоплюються, змінюють звичне місце. А. Д. Слонім встановив, що тривалість нічного сну у гамадрил залежить від зовнішніх умов (тривалості дня, температури) та коливається від 8 до 15 годин. Вищі людиноподібні мавпи здійснюють перед сном будівельні рухи,готують постіль.
Опис сну різних представників тваринного світу можна було б продовжувати, але це привело б нас занадто далеко від основного завдання. Важливо тільки відзначити, що ми знаходимо в навколишній природі багато і мало сплячих тварин, що сплять вдень чи вночі, поліфазично (кілька разів на добу) або монофазично. Сон настає у особин, що у спокої й у русі (перелітні птахи, акули). Тварини сплять лежачи, стоячи, сидячи або повиснувши на деревах (кажани), з відкритими і закритими очима, в постійних або різних місцях. Окремі прояви багатьох із перелічених особливостей можна знайти уві сні людини. Змінюються умови та прояви, але сон незмінно супроводжує життя всіх представників тваринного світу.
Перш ніж перейти до сну людини, зупинимося ще на одному цікавому феномені – сплячці тварин. Широко відома зимова сплячка у ряду тварин. Не менш поширена у природі і літня сплячка. У спеку, коли пересихають водоймища, у сплячку впадають земноводні, в посушливих пустелях - ховрахи. При настанні холоду і зниження температури до +5° і -8° настає сон у комах, хробаків, земноводних, кажанів, їжаків, ведмедів. Водорості, амеби, інфузорії при погіршенні умов середовища перестають рухатися, набувають форми кулі, покриваються товстою запобіжною оболонкою.
Під час сплячки у ссавців знижується газовий обмін, дихання та серцебиття ослаблені та уріджені, температура знижується до 0° та -5°. Подібний гіпотермічний стан керований, і мозкові апарати не допускають зниження температури нижче за критичний рівень, який призвів би до смерті. Було показано в дослідах на їжаках, що зниження зовнішньої температури веде до зникнення біопотенціалів мозку, які зберігаються лише в гіпокампі. Колитварини прокидаються, до них повертаються всі навички, що були до сплячки. Механізми настільки точно керованої гіпотермії дуже цікаві, оскільки зниження температури тіла - спосіб, яким користується медицина для лікування деяких захворювань.
Зимова та літня сплячка – відгомін далекого минулого, коли на планеті були дуже різкі перепади температур. Вижити в таких умовах тварини могли лише занурившись у сплячку.