Правда ли, что акулы никогда не спят?

Широко распространено мнение, что акулам незнакомо состояние сна, поскольку для работы жабр им нужно постоянно оставаться в движении. Мы решили проверить, что известно учёным об отдыхе этих рыб.

О том, что акулы никогда не спят, пишут как обычные интернет-пользователи, так и крупные СМИ. Например, РИА «Новости» утверждает: «Акулы вообще не спят. Они находятся в движении с первой до последней секунды жизни». «Учительская газета» в статье «Всё дело в…, или Почему птицы не падают, а рыбы не тонут — топ-10 детских "почему"» рассказывает, что акулам «приходится двигаться без сна и отдыха, чтобы не набрать "в рот" воды и не задохнуться». А журнал «Вокруг света» сообщает, что «акулам вообще необходимо всё время быть в движении, поскольку их относительно несовершенные жабры должны постоянно омываться водой». Вопросы «почему акулы не спят» и «почему акулы никогда не останавливаются» также интересуют пользователей различных сайтов вопросов и ответов.

Акулы вместе со скатами представляют собой надотряд хрящевых рыб. Учёным известно более 500 видов акул — от глубоководной мелкой Etmopterus perryi из рода чёрных колючих акул, размер которой лишь 16 см, до китовой акулы, достигающей в длину 19 м. Акулы существовали ещё 400 млн лет назад. Большинство известных видов обитают в морской солёной воде, но есть и те, которые встречаются в пресноводных водоёмах. 

Как и другие рыбы, акулы дышат, извлекая кислород из воды, которую они пропускают через жабры. Снаружи перед грудными плавниками располагается от пяти до семи жаберных щелей, а внутри, в стенках глотки, — ряды жаберных лепестков, которые находятся на жаберных дугах. Долгое время считалось, что из-за слабых челюстных мышц акулы могут использовать только пассивную, или проточную, вентиляцию жабр — вода попадает внутрь организма, когда животное движется. Соответственно, если бы рыба останавливалась на месте, в том числе для того, чтобы вздремнуть, она бы должна была задохнуться. 

Однако не всё так трагично. У побережья полуострова Юкатан есть целая пещера, называемая Пещерой спящих акул. Это уникальное место обнаружил в 1969 году местный рыбак Карлос Гарсиа Кастилья. Он заметил, что акулы заплывают в эту пещеру и надолго остаются внутри. О своём наблюдении он рассказал Рамону Браво, экологу и дайверу. Погрузившись в пещеру, они обнаружили тупорылую акулу, также известную как акула-бык, которая неподвижно лежала на дне и производила впечатление спящей. 

Браво сумел сфотографировать это уникальное явление и предоставил снимки учёным, специализирующимся на исследовании акул, — Шелтону Эпплгейту и Юджени Кларк, известной под прозвищем Леди Акула. Мировое научное сообщество заинтересовалось необычной локацией, а в 1970 году Рамон Браво стал гидом по пещере для известного французского исследователя океана Жака-Ива Кусто.

Учёные считают, что из-за притока пресной воды с суши в этом месте вода менее солёная, а подводные источники со дна пещеры насыщают её маленькими пузырьками кислорода, что может оказывать на рыб снотворное действие. Также система подводных каналов делает ток воды более активным, и акулы могут расслабиться в неподвижности. Однако дайверы отмечают, что некоторые рыбы следят взглядом за людьми, поэтому считать их спящими нельзя. По крайней мере, Пещера спящих акул точно продемонстрировала, что акулы могут подолгу оставаться на одном месте и не умирать от удушья.

Научные доказательства сна у акул обнаружились лишь недавно. Группа учёных из Университета Западной Австралии под руководством экофизиолога Майкла Келли изучала разные виды эндемичных региону акул, которых поместили в специальные аквариумы, имитирующие привычную для них окружающую среду. В 2020 году исследователи поделились первыми выводами. В определённые периоды акулам видов австралийская бычья и новозеландская кошачьеголовая (она же шашечная) требовалась бóльшая электрическая стимуляция, чтобы отреагировать на раздражитель, чем в другие. Так как один из признаков сна у животных — повышенный порог возбуждения, это наблюдение дало учёным возможность заявить о том, что в такие периоды животные спят. 

В 2022 году тот же коллектив учёных поделился ещё одним важным открытием — в период покоя у акул снижается уровень метаболизма, что тоже относится к признакам сна. В это время акулы также потребляли меньше кислорода — это согласуется с тем, что дыхание во сне замедляется у всех животных, включая человека. При этом далеко не всегда в периоды отдыха акулы закрывали глаза — при ярком освещении, имитирующем дневное, почти все особи предпочитали спать с закрытыми глазами, а вот «ночью» 38% рыб держали глаза открытыми, хотя все другие показатели свидетельствовали о том, что животные спят. «Закрытие глаз, скорее всего, связано с внешним фактором, таким как наличие света, а не со сном», — предполагают учёные. Таким образом, открытия Келли и команды полностью опровергают убеждение, что никакие виды акул не могут спать.

Разные виды этих животных в ходе эволюции выработали свои способы адаптации организма и к отдыху, и к перекачке кислорода. Например, у катранов, или колючих акул, нервы, которые обеспечивают координацию движений во время плавания, находятся не в головном мозге, а в спинном, что позволяет рыбам и плыть (следовательно, дышать), и спать одновременно. Существует также гипотеза, что некоторые виды акул могут одновременно плыть и спать, выключая только одно полушарие мозга. Таким же образом, например, спят дельфины и морские котики, когда находятся в воде. 

Таким образом, убеждение, что акулы природой обречены на бессонницу и вечное движение, — не более чем миф. Учёные наблюдали и неподвижных акул, которые дышали за счёт особого течения воды, и акул, которые демонстрировали привычные нам признаки сна — повышенный порог возбудимости, более редкое дыхание и замедленный обмен веществ. Эволюционно природа предусмотрела различные механизмы, чтобы дать этому виду рыб отдохнуть.

Изображение на обложке:  Image by Andrea Bohl from Pixabay

Неправда

Что означают наши вердикты?