นักวิทย์เผยกลยุทธ์ "การนอนสุดขั้ว" ของสัตว์โลก เพื่อเอาตัวรอด

นักวิจัยศึกษาพฤติกรรมสัตว์ป่าที่เผยให้เห็นกลยุทธ์การนอนสุดทึ่งเพื่อเลี่ยงอันตราย ตั้งแต่ "เพนกวินชินสแตรป" ที่สัปหงกวันละนับพันครั้ง ไปจนถึง "นกฟรีเกต" ที่ใช้สมองครึ่งซีกนอนหลับขณะบินอพยพนานนับเดือน และ "แมวน้ำช้าง" ที่หลับลึกขณะดิ่งลงก้นมหาสมุทร สะท้อนความอัศจรรย์ของวิวัฒนาการที่ทำให้การพักผ่อนเป็นไปได้แม้ในสถานการณ์ที่อันตรายที่สุด

สัตว์ที่มีสมองทุกชนิดล้วนต้องการการนอนหลับ และแม้แต่สัตว์ที่ไม่มีสมองบางชนิดก็ต้องการเช่นกัน มนุษย์นอนหลับ นกนอนหลับ วาฬนอนหลับหรือแม้แต่แมงกะพรุนก็นอนหลับ ตั้งแต่การพักสมองไปครึ่งหนึ่งในขณะที่กำลังบิน ไปจนถึงการงีบหลับครั้งละ 4 วินาทีเพื่อเอาชีวิตรอดในบทบาทของพ่อแม่ สัตว์เหล่านี้ได้วิวัฒนาการวิธีอันชาญฉลาดเพื่อให้ตัวเองได้พักสายตา

“พอล-อองตวน ลิบูเรล” (Paul-Antoine Libourel) นักวิจัยจากศูนย์วิจัยประสาทวิทยาแห่งลียงของฝรั่งเศส ระบุว่า การนอนหลับเป็นเรื่องสากล ถึงแม้ในความเป็นจริงจะมีความเสี่ยงมากก็ตาม เนื่องจากเมื่อสัตว์ต่างๆ สัปหงกหลับ ก็จะตกอยู่ในสภาวะที่เปราะบางที่สุดต่อเหล่านักล่าที่แอบซุ่มอยู่ แต่แม้จะมีความเสี่ยง ความต้องการในการนอนหลับก็รุนแรงมากเสียจนไม่มีสิ่งมีชีวิตใดสามารถข้ามการนอนหลับพักผ่อนไปได้ทั้งหมด แม้ในยามที่การนอนนั้นจะไม่สะดวกอย่างยิ่งก็ตาม

สัตว์ที่ต้องใช้ชีวิตในสถานการณ์และสิ่งแวดล้อมสุดขั้ว ได้วิวัฒนาการวิธีการนอนในรูปแบบที่สุดขั้วตามไปด้วย

“เพนกวินชินสแตรป” กับการนอนแบบหลับใน

เพนกวินชินสแตรปในทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งเป็นเพนกวินที่จับคู่กันตลอดชีวิตและแบ่งหน้าที่การเป็นพ่อแม่ โดยเพนกวินตัวหนึ่งจะทำหน้าที่ดูแลไข่หรือลูกเพนกวินน้อยที่มีขนสีเทาฟูฟ่องเพื่อให้อบอุ่นและปลอดภัย ในขณะที่อีกตัวจะว่ายน้ำออกไปหาปลาเพื่อนำมาเป็นอาหารของครอบครัว จากนั้นจะสลับบทบาทกัน โดยต้องตรากตรำทำงานเช่นนี้ต่อเนื่องนานหลายสัปดาห์

พ่อแม่เพนกวินต้องเผชิญกับความท้าทายร่วมกัน คือ การนอนหลับให้เพียงพอขณะที่ยังต้องเลี้ยงดูลูกน้อยอย่างใกล้ชิด เพนกวินชนิดนี้เอาชีวิตรอดได้ด้วยการงีบหลับสั้นๆหลายพันครั้งต่อวัน แต่ละครั้งเฉลี่ยเพียง 4 วินาทีเท่านั้น โดยการนอนหลับที่เรียกว่า “ภาวะหลับใน” (Microsleep) หรือการหลับระยะสั้น ๆ เหล่านี้ ดูเหมือนจะเพียงพอในการช่วยให้พ่อแม่เพนกวินทำหน้าที่ดูแลลูกได้นานหลายสัปดาห์ภายในอาณานิคมที่แออัดและเสียงดัง

เมื่อเพื่อนบ้านที่ซุ่มซ่ามเดินผ่านหรือมีนกทะเลที่เป็นนักล่าอยู่ใกล้ๆ พ่อแม่เพนกวินจะกระพริบตาเพื่อดึงสติให้ตื่นตัว และไม่ช้าก็จะสัปหงกหลับไปอีกครั้ง โดยคางจะผงกตกลงมาที่หน้าอก เหมือนกับคนขับรถที่ง่วงนอน

การงีบหลับเหล่านี้เมื่อรวมกันแล้วกลับมีค่ามหาศาล เพนกวินแต่ละตัวนอนหลับรวมเป็นเวลาถึง 11 ชั่วโมงต่อวัน ตามข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์พบจากการวัดกิจกรรมทางสมองของเพนกวินตัวเต็มวัย 14 ตัว ตลอดระยะเวลา 11 วันบนเกาะคิงจอร์จในทวีปแอนตาร์กติกา

เพื่อให้คงความตื่นตัวได้เกือบตลอดเวลา แต่ยังคงสามารถแอบงีบหลับได้เพียงพอ เพนกวินสายพันธุ์นี้จึงได้วิวัฒนาการความสามารถที่น่าอิจฉาในการใช้ชีวิตอยู่ได้ด้วยการนอนที่แตกกระจัดกระจายอย่างสุดขั้ว อย่างน้อยก็ในช่วงฤดูผสมพันธุ์
ในตอนนี้ นักวิจัยสามารถมองเห็นได้แล้วว่าสมองซีกใดซีกหนึ่ง หรือทั้งสองซีกพร้อมกันที่กำลังหลับอยู่

“นกฟรีเกต” ใช้สมองครึ่งซีกเพื่อนอนหลับขณะบิน

เหล่ากวี กลาสีเรือ และนักดูนก ต่างสงสัยกันมานานแล้วว่า นกที่บินต่อเนื่องนานหลายเดือนนั้นได้นอนหลับบ้างหรือไม่ขณะอยู่บนฟากฟ้า

ในบางกรณี คำตอบคือ "ใช่" ตามที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเมื่อนำอุปกรณ์วัดกิจกรรมคลื่นสมองไปติดไว้บนหัวของนกทะเลขนาดใหญ่ที่ทำรังในหมู่เกาะกาลาปากอสที่เรียกว่า "นกฟรีเกต" (Great Frigatebirds) หรือนกโจรสลัดใหญ่

ในขณะที่บิน นกฟรีเกตสามารถนอนหลับได้โดยใช้สมองเพียงครึ่งเดียว ส่วนสมองอีกครึ่งจะยังคงอยู่ในสภาวะกึ่งตื่นตัวในระดับที่เพียงพอเพื่อให้ตาข้างหนึ่งยังคงเฝ้ามองสิ่งกีดขวางในเส้นทางบิน

วิธีนี้ช่วยให้นกสามารถบินได้เป็นเวลานานหลายสัปดาห์โดยไม่ต้องลงมาแตะพื้นดินหรือผิวน้ำ ซึ่งจะทำให้ขนที่บอบบางและไม่กันน้ำเสียหายได้

นกฟรีเกตไม่สามารถทำกิจกรรมที่ต้องมีการเคลื่อนไหวซับซ้อน เช่น การขยับปีก การหาอาหาร หรือการพุ่งดิ่งลงน้ำ ด้วยสมองเพียงซีกเดียวได้ เมื่อนกสายพันธุ์นี้ดำดิ่งลงล่าเหยื่อ จะต้องตื่นตัวเต็มที่ แต่ในระหว่างการบิน นกฟรีเกตได้วิวัฒนาการให้นอนหลับได้ในขณะที่กำลังร่อนหรือบินวนขึ้นตามกระแสลมร้อนขนาดใหญ่ที่พยุงให้ลอยตัวอยู่ได้โดยใช้แรงน้อยที่สุด

เมื่อกลับมาที่รังบนต้นไม้หรือพุ่มไม้ นกฟรีเกตจะเปลี่ยนรูปแบบการงีบหลับ โดยมีแนวโน้มที่จะหลับด้วยสมองทั้งสองซีกพร้อมกันและนอนหลับนานขึ้นในแต่ละครั้ง โดย “รัตเทนบอร์ก” กล่าวว่า สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการนอนขณะบินเป็นความสามารถพิเศษที่ปรับตัวมาเพื่อการบินระยะยาวโดยเฉพาะ

สัตว์อื่นๆ อีกไม่กี่ชนิดก็มีวิธีลับในการนอนหลับที่คล้ายกัน โลมาสามารถนอนหลับด้วยสมองซีกเดียวในขณะว่ายน้ำได้ และนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า นกชนิดอื่นๆ รวมถึง นกแอ่น (Swifts) และนกอัลบาทรอส (Albatrosses) ก็สามารถนอนหลับในขณะบินได้เช่นกัน นักวิจัยคนอื่นๆ ยังพบว่านกฟรีเกตสามารถบินได้ระยะทาง 410 กิโลเมตรต่อวัน ต่อเนื่องกันนานกว่า 40 วันก่อนจะลงสัมผัสพื้นดิน ซึ่งเป็นความสามารถที่ไม่สามารถเป็นไปได้เลยหากไม่ได้นอนหลับกลางอากาศ

แมวน้ำช้างหลับใหลขณะดิ่งสู่ก้นทะเลลึก

บนบก ชีวิตของแมวน้ำช้างแปซิฟิกเหนือ (Northern Elephant Seal) ที่มีน้ำหนักตัว 2,200 กิโลกรัมนั้นเป็นเรื่องง่าย แต่ในทะเล การนอนหลับถือเป็นเรื่องอันตราย เนื่องจากมีฉลามและวาฬเพชฌฆาตที่คอยจ้องจับแมวน้ำกินเป็นอาหารซุ่มซ่อนอยู่

ข้อมูลจากการวิจัยที่นำโดย “เจสสิกา เคนดอลล์-บาร์” (Jessica Kendall-Bar) จากสถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์ ระบุว่า แมวน้ำเหล่านี้ต้องออกเดินทางหาอาหารเป็นระยะเวลานานถึง 8 เดือน โดยต้องดำน้ำลึกลงไปหลายร้อยเมตรซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อจับปลา หมึก ปลากระเบน และอาหารทะเลอื่นๆ การดำน้ำลึกแต่ละครั้งอาจใช้เวลานานประมาณ 30 นาที และประมาณ 1 ใน 3 ของเวลานั้น แมวน้ำอาจกำลังนอนหลับอยู่

ทีมของเคนดอลล์-บาร์ไประดิษฐ์หมวกทำจากผ้ายางนีโอพรีนที่คล้ายกับหมวกว่ายน้ำ พร้อมอุปกรณ์ตรวจจับการเคลื่อนไหวและกิจกรรมทางสมองของแมวน้ำในระหว่างการดำน้ำ ก่อนเก็บหมวกที่มีการบันทึกข้อมูลกลับมาเมื่อแมวน้ำกลับมายังชายหาดทางตอนเหนือของรัฐแคลิฟอร์เนียในสหรัฐฯ โดยพบว่ากลุ่มตัวอย่างของแมวน้ำตัวเมีย 13 ตัวมีแนวโน้มที่จะนอนหลับในช่วงที่ลึกที่สุดของการดำน้ำ ซึ่งเป็นระดับที่ต่ำกว่าความลึกที่เหล่านักล่ามักจะออกลาดตระเวนตรวจตรา

การนอนกลับนั้นประกอบด้วยระยะหลับลึก (Slow-wave sleep) และระยะหลับฝัน (REM sleep) โดยในช่วง REM หรือช่วงที่มีการกรอกตาอย่างรวดเร็ว แมวน้ำจะตกอยู่ในสภาวะอัมพาตชั่วคราว เช่นเดียวกับมนุษย์ในช่วงการหลับลึกระดับนี้ และลักษณะการเคลื่อนที่ในการดำน้ำจะเปลี่ยนไป แทนที่จะเป็นการร่อนลงแบบควบคุมได้ บางครั้งแมวน้ำจะพลิกตัวกลับหัวและหมุนวนในลักษณะที่นักวิจัยเรียกว่า "เกลียวแห่งการนอนหลับ" (Sleep Spiral) ในระหว่างหลับฝัน

ในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง แมวน้ำที่อยู่ในทะเลนอนหลับรวมเวลาได้เพียงประมาณ 2 ชั่วโมงเท่านั้น แต่เมื่อกลับมาที่ชายหาด จะนอนเฉลี่ยประมาณ 10 ชั่วโมง

วิวัฒนาการอันซับซ้อนของการนอนหลับ

นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเหตุผลทั้งหมดที่เรานอนหลับ และความต้องการที่แท้จริงของเรานั้นมีมากเพียงใด
อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่มนุษย์ที่เหนื่อยล้าจะสามารถลองทำตามเทคนิคการนอนหลับแบบสุดขั้วของสัตว์เหล่านี้ได้ แต่การได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความหลากหลายของการงีบหลับในป่านั้นได้แสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นของสัตว์บางสายพันธุ์ ซึ่งธรรมชาติได้วิวัฒนาการมาเพื่อให้การนอนหลับพักสายตานั้นเป็นไปได้ แม้ในสถานการณ์ที่ยากลำบากที่สุดก็ตาม
 
ที่มา: Euro News