Dlaczego śpimy. Matthew Walker
wskazała na czas znacznie wcześniejszy, niż ktokolwiek mógł się spodziewać, do tego okazała się mieć niezwykle doniosłe znaczenie.
Wszystkie bez wyjątku zbadane dotąd gatunki zwierząt śpią albo zapadają w stan niezwykle do snu podobny. Dotyczy to również owadów, na przykład much, pszczół, karaluchów i skorpionów20; ryb, od małego okonia po największego rekina21; zwierząt wodno-lądowych w rodzaju żab; a także takich gadów, jak żółwie, warany z Komodo czy kameleony. Wszystkie one zapadają w prawdziwy sen. Jeżeli wejdziemy wyżej po szczeblach drabiny ewolucji, przekonamy się, że śpią wszystkie rodzaje ptaków i ssaków: od ryjówek do papug, kangurów, niedźwiedzi polarnych, nietoperzy i oczywiście nas, ludzi. Sen jest zjawiskiem uniwersalnym.
Nawet bezkręgowce w rodzaju prymitywnych mięczaków i szkarłupni czy jeszcze bardziej prymitywnych robaków zapadają od czasu do czasu w swego rodzaju sen zwany czule letarżkiem. Podobnie jak ludzie nie reagują wtedy na bodźce zewnętrzne. Również podobnie jak my, robaki zapadają w sen szybciej i pogrążają się w nim głębiej, kiedy zostaną go na jakiś czas pozbawione; uczeni mierzą głębokość tego snu intensywnością bodźców potrzebnych do wybudzenia tych stworzeń.
Jak „wiekowy” jest zatem sen? Robaki pojawiły się w czasie eksplozji kambryjskiej, czyli co najmniej 500 milionów lat temu. I one, i sen poprzedzają wszystkie kręgowe formy życia, w tym dinozaury, które, jak by z tego wynikało, prawdopodobnie również spały. Wyobraźcie sobie diplodoka i triceratopsa moszczących się wygodnie na całonocny spoczynek!
Jeżeli cofniemy się jeszcze dalej w procesie ewolucji, odkryjemy, że nawet u najprostszych organizmów jednokomórkowych żyjących dłużej niż 24 godziny, na przykład bakterii, można wyróżnić fazy aktywności i bierności pokrywające się z cyklem jasności i ciemności na naszej planecie. Wzór ten uważamy obecnie za pierwotną formę naszego rytmu dobowego, a co za tym idzie stanu czuwania i snu.
Wiele wyjaśnień tego, dlaczego w ogóle śpimy, odwołuje się do powszechnego, choć może błędnego, przekonania, że musimy zapadać w sen, aby naprawić to, co uległo zaburzeniu w stanie czuwania. A gdybyśmy tak odwrócili to rozumowanie? Skoro sen jest tak pożyteczny – tak fizjologicznie korzystny we wszystkich aspektach naszego istnienia – powinniśmy raczej zapytać: dlaczego życie w ogóle się przebudziło? Przyjmując taką perspektywę, można wysunąć całkowicie odmienną teorię: sen był pierwotnym stanem życia na naszej planecie i to dopiero ze snu zrodziło się przebudzenie. Być może jest to niedorzeczna hipoteza, której nikt nie traktuje poważnie ani nie zgłębia, ale osobiście nie uważam jej za całkowicie bezsensowną.
Niezależnie od tego, która teoria jest prawdziwa, wiemy z całą pewnością, że sen powstał w zamierzchłych czasach. Pojawił się wraz z pierwszymi formami życia na naszej planecie. Podobnie jak inne pierwotne cechy życia, na przykład DNA, pozostał wspólną cechą łączącą przedstawicieli królestwa zwierząt. Ale nawet jeśli sen łączy od dawna wszystkie zwierzęta, występują wśród nich w tym względzie ogromne różnice. Dokładnie cztery.
Słonie przeznaczają na sen o połowę mniej czasu niż ludzie, czyli zaledwie 4 godziny na dobę. Tygrysy i lwy – 15 godzin dziennie. Nocek myszouchy przebija wszystkie inne ssaki, budząc się na zaledwie 5 godzin na dobę i przesypiając 19. Całkowity czas snu to jedna z najbardziej wyraźnych różnic między organizmami.
Można by sądzić, że tak wyraźne zróżnicowanie w zapotrzebowaniu na sen będzie miało jakieś oczywiste wyjaśnienie. Ale tak nie jest. Żaden z prawdopodobnych kandydatów – rozmiary ciała, bycie drapieżnikiem lub ofiarą, dzienny albo nocny tryb życia – nie wyjaśnia zwykle różnic w długości snu u różnych gatunków. Wydawałoby się, że zwierzęta z jednej kategorii filogenetycznej będą poświęcały na sen podobną ilość czasu z racji bliskiego genetycznego pokrewieństwa. Taką właśnie zależność obserwujemy w przypadku innych podstawowych cech, na przykład wykorzystania narządów zmysłowych, metod reprodukcji czy nawet poziomu inteligencji. Tymczasem sen wymyka się takiej przewidywalnej kategoryzacji. Wiewiórki i koszatniczki należą do tego samego rzędu (gryzoni), tymczasem jeśli chodzi o sen, nie mogłyby się bardziej różnić. Te pierwsze śpią dwa razy dłużej – wiewiórki 15,9 godziny, koszatniczki 7,7 godziny. Niemal identyczną długość snu można z kolei znaleźć u przedstawicieli całkowicie odmiennych rzędów. Skromna świnka morska i stojący wysoko na drabinie ewolucji pawian, należące przecież do całkowicie różnych porządków filogenetycznych, nie wspominając o rozmiarach, śpią dokładnie tyle samo: 9,4 godziny.
Czym w takim razie możemy wyjaśnić różnice w długości snu (a być może również w zapotrzebowaniu na niego) u różnych gatunków czy nawet w obrębie podobnych genetycznie rzędów? Nie jesteśmy pewni. W miarę trafnym prognostykiem wydaje się zależność między rozmiarami i złożonością układu nerwowego oraz całkowitą masą ciała – w tym sensie, że większa złożoność mózgu w porównaniu z rozmiarami ciała przekłada się na dłuższy sen. Choć zależność ta jest słaba i nie zawsze się potwierdza, sugeruje, że jedną z ewolucyjnych funkcji wymagających dłuższego snu jest obsługa coraz bardziej złożonych układów nerwowych. Kiedy po upływie tysiącleci ewolucja stworzyła swoje (jak dotąd) największe dzieło, czyli mózg, zapotrzebowanie na sen wzrosło w odpowiedzi na potrzeby tego najcenniejszego urządzenia fizjologicznego.
Ale to nie wyjaśnia wszystkiego – w najmniejszym stopniu. U wielu gatunków długość snu zdecydowanie odbiega od przewidywań tej reguły. Na przykład opos, który waży niemal tyle samo co szczur, śpi o połowę dłużej, czyli mniej więcej 18 godzin na dobę. Oposowi brakuje zaledwie godziny do rekordu w królestwie zwierząt dzierżonego obecnie przez nocka myszouchego, który – jak wspomniałem wcześniej – zalicza oszałamiające 19 godzin snu na dobę.
Na pewnym etapie historii badań nad snem uczeni zaczęli się zastanawiać, czy całkowita liczba minut poświęcanych na sen nie jest niewłaściwą miarą w poszukiwaniu przyczyn tak ogromnych różnic w długości snu. Zaczęli podejrzewać, że w wyjaśnieniu tej zagadki pomoże im ocena jakości snu, a nie jego ilości (czasu). Wysunięto hipotezę, że zwierzęta, u których występuje sen lepszej jakości, mogą zaspokoić wszystkie związane z nim potrzeby w krótszym czasie, i na odwrót. Był to znakomity pomysł, tyle że odkryliśmy raczej odwrotną zależność: istoty śpiące dłużej, zapadają w głębszy, „lepszej” jakości sen. Trzeba jednak przyznać, że sposób mierzenia jakości we wspomnianych badaniach (poziom braku reakcji na bodźce ze świata zewnętrznego i ciągłość snu) jest raczej kiepską miarą prawdziwej biologicznej jakości snu, której nie potrafimy jak na razie zmierzyć u wszystkich gatunków. Kiedy uda nam się tego dokonać, nasze rozumienie zależności między ilością i jakością snu w królestwie zwierząt pozwoli zapewne rozszyfrować zagadkową na razie mapę różnic w długości czasu snu.
W chwili obecnej nasze najbardziej precyzyjne wyjaśnienia tego, dlaczego różne gatunki potrzebują odmiennej ilości snu, obejmują szereg czynników w rodzaju diety (wszystkożerność, roślinożerność, mięsożerność), równowagi między drapieżnikami i ofiarami w danym środowisku, obecności i charakteru sieci społecznych, tempa metabolizmu i złożoności układu nerwowego. Moim zdaniem wynika z tego, że w trakcie ewolucji sen został ukształtowany przez wiele czynników i że jest próbą pogodzenia wymogów aktywnej walki o przetrwanie (na przykład polowania lub zdobywania pożywienia w możliwie najkrótszym czasie, minimalizowania wydatków energetycznych i ryzyka związanego z rozmaitymi zagrożeniami), zaspokajania regeneracyjnych potrzeb organizmu (na przykład szybsze tempo metabolizmu wymaga większego „sprzątania” w czasie snu) i spełniania bardziej ogólnych wymogów wspólnoty, w której żyje dany organizm.
Tak
U bardzo małych zwierząt, na przykład owadów, u których nie można zarejestrować elektrycznej aktywności mózgu, występowanie snu rejestruje się za pomocą zbioru cech behawioralnych opisanych w rozdziale 3 na przykładzie Jessiki: nieruchomość, zmniejszone reakcje na świat zewnętrzny, łatwość odwrócenia tego stanu. Kolejne kryterium mówi, że pozbawienie organizmu tego, co wygląda na sen, powinno poskutkować silniejszym dążeniem do nadrobienia zaległości z chwilą, kiedy przestaniemy uniemożliwiać sen, uruchamiając zjawisko zwane odsypianiem.
W przeszłości uważano, że rekiny nie śpią, co brało się między innymi z obserwacji, że nigdy nie zamykają oczu. Tymczasem występują u nich wyraźne fazy: aktywna i bierna, które przypominają stan czuwania i sen. Obecnie wiemy, że nie zamykają oczu, ponieważ nie mają powiek.