Elefantsæler falder i søvn og går ind i en bevidstløs spiral under dybe dyk, har en ny undersøgelse foretaget af amerikanske videnskabsmænd opdaget.
Hjernebølgemønstrene for sporede sæler har afsløret, at de i gennemsnit kun sover to timer dagligt under månederlange fourageringsture på havet, der består af en række 10-minutters power naps under dykning. Men ved overfladen på en strand sover elefantsæler med glæde omkring 10 timer om dagen.
Hvaler, delfiner, pelssæler og søløver er kendt for at favorisere "unihemisfærisk søvn", hvilket betyder, at den ene side af deres hjerner altid forbliver vågen. Hos de fleste andre pattedyr, såsom mennesker og ægte sæler, sover begge hjernehalvdele samtidigt.
Elefantsæler går i søvn med hurtig øjenbevægelse (REM) under dybe dyk, der kan vare op til 30 minutter, med søvnlammelse, der får dem til at vende på hovedet og drive nedad i en proptrækker "søvnspiral", ifølge undersøgelsen. Dette ender nogle gange med, at de ligger ubevægelige på havbunden i minutter, før de vågner igen. Sælelefanter føler sig mere sikre mod rovdyr som hajer og spækhuggere i dybden.
Undersøgelsen markerede første gang, at det nogensinde er lykkedes for forskere at registrere hjerneaktivitet i et fritgående vildt havpattedyr.
Jessica Kendall-Bar, en postdoktor ved UC San Diego's Scripps Institution of Oceanography, ledede undersøgelsen med økologi- og evolutionsbiologiprofessorerne Daniel Costa og Terrie Williams fra University of Californien Santa Cruz, hvor hun havde været kandidatstuderende.
"I årevis har et af de centrale spørgsmål om elefantsæler været: hvornår sover de?" sagde Prof Costa, direktør for UCSC Institute of Marine Sciences, som har studeret elefantsæler ved Año Nuevo Reserve nord for Santa Cruz i mere end 25 år.
Stadig mere raffinerede mærker er blevet brugt til at spore sælernes bevægelser og dykkeadfærd, når de går ind i det nordlige Stillehav i op til otte måneder ad gangen.
"Dyk-optegnelserne viser, at de konstant dykker, så vi tænkte, at de måtte sove under det, vi kalder drivdyk, når de holder op med at svømme og langsomt synker," sagde prof Costa. »Men vi vidste det virkelig ikke.
"Nu er vi endelig i stand til at sige, at de helt sikkert sover under de dyk, og vi fandt også ud af, at de generelt ikke sover ret meget sammenlignet med andre pattedyr." Mens de er på havet, sæler elefanter rivaliserende afrikanske elefanter for at registrere pattedyr, der klarer sig mindst søvn.
Kendall-Bar udtænkte et system til at registrere elefantsælernes hjerneaktivitet, der brugte EEG-sensorer og en datalogger på en neoprenhovedhætte, som alle kunne hentes, når dyrene vendte tilbage til Año Nuevo. De medbragte også tidsdybdeoptagere, accelerometre og andre instrumenter, der gjorde det muligt at spore deres bevægelser og matche deres hjerneaktivitet på ethvert givet tidspunkt.
Menneskelige fridykkere
Sæler, der tog kortere udflugter til havet fra Año Nuevo, viste sig at udvise lignende dykkeadfærd. Med data om hjerneaktivitet og dykkeadfærd fra 13 unge hunelefantsæler, inklusive i alt 104 søvndyk, udviklede Kendall-Bar en algoritme til at identificere deres tid i søvn.
Baseret på 25 års data fra Prof Costas Año Nuevo-forskning var Kendall-Bar i stand til at ekstrapolere resultaterne til mere end 300 dyr. Hun planlægger nu at bruge lignende metoder til at studere hjerneaktivitet hos andre sælarter og søløver – såvel som hos menneskelige fridykkere.
"Det er en fantastisk bedrift at udføre dette," sagde professor Williams fra Kendall-Bars arbejde. "Hun udviklede et EEG-system til at arbejde på et dyr, der dykker flere hundrede meter i havet. Så bruger hun dataene til at skabe datadrevne animationer, så vi virkelig kan visualisere, hvad dyret laver, mens det dykker gennem vandsøjlen."
Resultaterne kunne hjælpe med bevaringsindsatsen ved at afsløre et "søvnlandskab" af foretrukne hvileområder, sagde prof Williams. "Normalt er vi bekymrede for at beskytte de områder, hvor dyr går for at fodre, men måske er de steder, hvor de sover, lige så vigtige som ethvert andet kritisk habitat." Det banebrydende undersøgelse er netop blevet offentliggjort i tidsskriftet Videnskab.
Mysteriemorder afsløret efter 40 år
I mellemtiden er den mystiske gerningsmand til et massedrab, der næsten udslettede langpiggede søpindsvin i Caribien, blevet identificeret som en parasitisk mikroorganisme - et ciliat.
Den indledende afdøde af millioner af Diadema antillarum eller hattepindsvin opstod for 40 år siden, da de pludselig begyndte at miste deres rygsøjle, døde og forsvandt på få dage fra revet. Inden for et år var 98 % blevet udslettet.
Pindsvinene havde fået en langsom bedring indtil sidste år, hvor mysteriemorderen slog til igen - denne gang udslettede op til 95% af den resterende caribiske befolkning.
Mikrobiolog prof Ian Hewson fra Cornell University i New York indsamlede både sunde og syge pindsvin fra 23 revlesteder og undersøgte vævsprøver i sit laboratorium, for at søge beviser for vira og patogener.
Med hensyn til genetiske signaler fra mikroorganismer som svampe og ciliater fandt han ud af, at en af de sidstnævnte, Philaster apodigitiformis, var kun til stede hos syge pindsvin. Tilføjelse af det til tanke med sunde pindsvin fik 60 % af dem til at miste deres rygsøjle inden for få dage.
Beslægtede ciliater havde været kendt for at inficere hajer, men aldrig før for at dræbe søpindsvin, da de blot var blevet tænkt som forbrugere af bakterier og rådnende væv. Nu kender forskerne synderen, de vil gerne vide, hvad der udløser sådanne ødelæggende angreb. Det har deres resultater også gjort lige blevet offentliggjort in Videnskab.
Også på Divernet: Fridykkere slår sæler på dybe dyk, Grå sæler klapper for sejr, Sæler byder dykkere velkommen til Farnes, Babbacombe segl
