Skakuny pozbawione snu spędziły o 80% więcej czasu w śnie podobnym do REM

Pająk skaczący utrzymywany na jawie przez muszki owocówki przez jedną noc spędził następną noc na nadrabianiu zaległości, a prawie cały dodatkowy czas przypadł na fazę z drganiami i mruganiem oczu, która przypomina sen REM. U trzynastu pająków skaczących frędzlowatych czas spędzony w tym stanie REM-podobnym wzrósł o około cztery piąte po jednej zakłóconej nocy.

To odbicie jest najsilniejszym jak dotąd sygnałem, że pająki robią coś więcej niż tylko siedzą nieruchomo w ciemności. Zwierzęta, które muszą nadrobić utracony sen, regulują go, co jest jedną z cech definiujących prawdziwy sen u ssaków i ptaków. Autorzy twierdzą, że jest to, według ich wiedzy, pierwszy przypadek wykazania odbicia REM u bezkręgowca.

Pająk to Portia fimbriata, mały łowca z północnej Australii, który w pełni dorosły osiąga rozmiar monety o wartości jednego euro. Gatunki Portia zjadają inne pająki i słyną ze sprytu: szarpią jedwab pajęczyny, imitując szamoczącego się owada, a następnie napadają na właściciela sieci, gdy ten przyjdzie go zebrać.

Badanie, kierowane przez Nadję Geiger i Danielę Rößler z Uniwersytetu w Bonn, wraz z kolegami z Niemiec, Włoch, Australii i Stanów Zjednoczonych, pokazuje, że noc pająka jest zorganizowana w co najmniej dwa odrębne etapy. Najpierw następuje faza spokojna. Epizody drgających nóg, drżących narządów gębowych i poruszających się siatkówek przerywają ją wielokrotnie, a pająki najtrudniej obudzić podczas tych epizodów.

Jak to zrobili

Sen trudno udowodnić u zwierzęcia, którego mózgu nie można rejestrować, dlatego badacze polegali na testach behawioralnych, które naukowcy zajmujący się snem stosują wobec każdego gatunku: typowa postawa spoczynkowa, przewidywalny rytm dobowy, zmniejszona reakcja na świat zewnętrzny oraz kompensacja po utracie snu.

Pająki żyły w plastikowych pojemnikach o średnicy 12 centymetrów i były filmowane przez kilka dni i nocy, przy użyciu kamer na podczerwień po zmroku. Ich aktywność śledzono przez 60 godzin w różnych warunkach oświetlenia. Były aktywne głównie w fazie jasnej, a w stałym półmroku utrzymywał się mniej więcej dobowy rytm, co jest oznaką wewnętrznego zegara, a nie prostej reakcji na światło. W stałym świetle odpoczynek stawał się fragmentaryczny.

Każda noc przebiegała według podobnego schematu. Pająki szukały miejsca do spania, czyściły się i wisiały odwrócone do góry nogami pod małą jedwabną platformą, większość z nich w ciągu pół godziny od zgaszenia świateł. W ciągu nocy ich ciała stopniowo opadały, a małe przydatki obok otworu gębowego, nogogłaszczki, cofały się do wewnątrz. U dziesięciu pająków filmowanych szczegółowo średnie okno snu wynosiło około 10,7 godziny, wliczając krótkie epizody czuwania.

U tych samych dziesięciu pająków zespół naliczył 109 epizodów REM-podobnych, każdy trwający średnio około 83 sekund. Pająki skaczące nie mogą poruszać swoimi dużymi przednimi oczami, ale mogą poruszać siatkówkami za soczewkami, a podczas tych epizodów siatkówki poruszały się gwałtownie w przód i w tył, podczas gdy nogi zwijały się, a mięśnie drgały. Pierwszy epizod pojawiał się średnio około czterech godzin po zaśnięciu, ale czas wahał się od nieco ponad godziny do około dziesięciu godzin.

Aby sprawdzić, jak głęboko śpią pająki, badacze odtworzyli standardowy dźwięk i zmierzyli, ile czasu każdy pająk potrzebował na reakcję. Przebudzone pająki reagowały po około 1,7 sekundy, pająki w fazie spokojnej po około 2,7 sekundy, a pająki w epizodzie REM-podobnym po około 4,3 sekundy. Cztery pająki w epizodach REM-podobnych nie zareagowały w ogóle w ciągu dziesięciosekundowego okna, ale reagowały natychmiast po ponownym przetestowaniu na jawie, co przemawia przeciwko prostej głuchocie lub wyczerpaniu.

Ostatnim testem była deprywacja. Przez jedną noc zespół wypuścił do każdego pomieszczenia 25 żywych muszek owocówek, co stanowiło zakłócenie, którego polujący pająk nie może zignorować. W nocy regeneracyjnej ogólne okno snu wzrosło o około 8,5%, ale czas REM-podobny skoczył ze średnio 9,4 minuty do 16,9 minuty. Pająki miały więcej epizodów, a nie dłuższe. Pięć nietkniętych pająków kontrolnych nie wykazało takiego wzrostu w ciągu kolejnych nocy.

Dlaczego śpiący pająk ma znaczenie

Pająki oddzieliły się od linii prowadzącej do kręgowców ponad 500 milionów lat temu, a ich układ nerwowy jest zbudowany zupełnie inaczej niż nasz. Odkrycie architektury snu przypominającej wzór kręgowców u tak odległego zwierzęcia sugeruje, że fazy snu są albo bardzo stare, albo są rozwiązaniem, do którego ewolucja dochodzi więcej niż raz.

„Jeśli zwierzęta o tak różnych mózgach i światach zmysłowych wykazują ustrukturyzowany sen z fazami REM-podobnymi, sugeruje to, że podstawowa architektura snu może być znacznie starsza i bardziej rozpowszechniona, niż myśleliśmy” – mówi Rößler w rozmowie z ABC News w Australii.

Porównanie rozciąga się teraz na trzy odległe gałęzie drzewa zwierzęcego. Ośmiornice i mątwy wykazują aktywną fazę snu z migoczącymi wzorami na skórze, kręgowce mają sen REM, a teraz pająk skaczący pokazuje fazę drgania, którą organizm stara się odzyskać, gdy zostanie utracona. „Widząc, że pająki wykazują wyraźną presję snu REM-podobnego, zasadniczo potrzebę zrekompensowania utraconego snu REM-podobnego, silnie sugeruje to, że ta faza pełni ważną funkcję biologiczną, a nie jest przypadkową cechą odpoczynku” – mówią Geiger i Rößler w rozmowie z ScienceAlert.

Praca opiera się na wcześniejszym badaniu tej samej grupy nad innym pająkiem skaczącym, Evarcha arcuata, w którym młode pająki wiszące w nocy wykazywały ruchy siatkówki i zwijanie nóg. To badanie mogło wykazać drgawki, ale nie mogło wykazać, że pająki faktycznie spały. Nowy artykuł wypełnia tę lukę, dlatego Thomas White, entomolog z University of Sydney, który nie brał udziału w badaniu, nazwał go „bez wątpienia najbardziej kompletnym behawioralnym przypadkiem snu u jakiegokolwiek pajęczaka”.

Czego to nie rozstrzyga

Największym ograniczeniem jest mózg. Nikt nie rejestrował aktywności neuronalnej, więc badanie nie może stwierdzić, czy faza REM-podobna pająka obejmuje coś takiego jak aktywność mózgu ludzkiego snu REM, ani nie może zidentyfikować pająkowego odpowiednika głębokiego snu non-REM. Podobieństwo jest behawioralne, a autorzy ostrożnie nazywają ten stan REM-podobnym, a nie REM.

Śnienie jest jeszcze bardziej odległe. Drgające kończyny i poruszające się oczy nie mówią nic o tym, czy zwierzę doświadcza czegokolwiek podczas snu. Zespół podejrzewa, że faza REM-podobna pomaga Portii przetwarzać to, czego nauczyła się podczas polowania, i nasuwa możliwość, że drgawki są formą behawioralnego odtwarzania dziennych działań. Ten pomysł nie został przetestowany.

Próby były małe: dziesięć pająków do szczegółowych nagrań nocnych i trzynaście do testu deprywacji, wszystkie w laboratorium. Różnica w czasie reakcji między fazą spokojną a epizodami REM-podobnymi wskazywała w oczekiwanym kierunku, ale nie osiągnęła istotności statystycznej po korekcie, a sama faza spokojna mieszała reakcje przypominające czuwanie z innymi przypominającymi głęboki sen. Gdzie kończy się ciche czuwanie, a zaczyna lekki sen, pozostaje niejasne.

To także tylko jeden gatunek. Portia jest niezwykle wzrokowa i niezwykle inteligentna jak na pająka, a wyniki mogą nie mieć zastosowania do pająków tkających sieci, które polują dotykiem.

Częste pytania o sen pająków

Czy pająki śpią?

Przynajmniej jeden gatunek wyraźnie tak. Portia fimbriata spełnia standardowe testy behawioralne na sen: stała postawa spoczynkowa, rytm dobowy napędzany przez wewnętrzny zegar, wolniejsze reakcje podczas odpoczynku oraz dodatkowy sen po zakłóconej nocy.

Czy pająki śnią?

Nikt nie wie. Pająki skaczące wykazują fazę REM-podobną z ruchami oczu i nóg, ale bez rejestracji mózgu nie ma sposobu, aby stwierdzić, czy czegokolwiek doświadczają. Naukowcy uważają, że ta faza może pomagać w nauce i pamięci, co nie jest tym samym co śnienie.

Czym jest odbicie REM?

Kiedy ludzie lub inne ssaki tracą sen REM, spędzają więcej czasu w REM w kolejnych nocach, aby to nadrobić. Pająki zrobiły to samo po jednej zakłóconej nocy, zwiększając swój czas REM-podobny o około 80%, co pokazuje, że ta faza jest regulowana, a nie przypadkowa.

Dlaczego pająki skaczące drgają w nocy?

Podczas epizodów REM-podobnych siatkówki wewnątrz ich głównych oczu kołyszą się w przód i w tył, podczas gdy nogi się zwijają, a mięśnie drgają. Te ataki trwają około półtorej minuty i powtarzają się kilka razy w ciągu nocy.

Co dalej

Artykuł ukazał się online w Proceedings of the National Academy of Sciences 26 października 2026 roku, a prace były finansowane przez Program Emmy Noether Niemieckiej Fundacji Badawczej. Zespół porównuje teraz sen w szerszym drzewie rodzinnym pająków i rozpoczyna prace terenowe w północnym Queensland i Australii Zachodniej, aby sprawdzić, jak pająki śpią na wolności, w tym jak sztuczne światło w nocy im przeszkadza. Dalsze badania mają na celu rejestrację tego, co dzieje się w mózgach pająków i owadów podczas snu oraz sprawdzenie, czy sen REM-podobny jest powiązany z uczeniem się, które czyni z Portii tak skutecznego myśliwego.

Bibliografia: Geiger et al., „Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2618030123

Tagi: biologia, sen, faza REM, pająki, Portia fimbriata, skakunowate