Sov i fisk

Sömn kan definieras hos fåglar och däggdjur genom ögonstängning och typiska elektriska mönster i neocortex , men fiskar saknar ögonlock och en neocortex. Ändå är den här oscaren lugn i beteendet på natten, ligger inte svarar på botten med ögonen nedåtvända och kan sägas sova.

Huruvida fiskar sover är en öppen fråga, till den grad att den har inspirerat titeln på flera populärvetenskapliga böcker. Hos fåglar och däggdjur definieras sömn av att ögonen stängs och förekomsten av typiska mönster av elektrisk aktivitet i hjärnan, inklusive neocortex, men fiskar saknar ögonlock och en neocortex. Vissa arter som alltid lever i stim eller som simmar kontinuerligt (till exempel på grund av behov av baggventilation av gälarna) misstänks aldrig sova. Det råder också tvivel om vissa blinda arter som lever i grottor .

Men andra fiskar verkar sova, speciellt när rent beteendekriterier används för att definiera sömn. Till exempel, zebrafisk , tilapia , sutare , brun tjurhuvud och svallhaj blir orörliga och svarar inte på natten (eller på dagen, i fallet med svallhajen); Spansk hogfish och blåhårig leppefisk kan till och med lyftas för hand hela vägen upp till ytan utan att framkalla ett svar. Å andra sidan störs sömnmönster lätt och kan till och med försvinna under perioder av migration, lek och föräldravård.

Beteendemässig sömn

Istället för att undersöka hjärnaktivitet för sömnmönster, är ett alternativt tillvägagångssätt att undersöka alla vilo-/aktivitetscykler som kan tyda på "beteendesömn". Följande fyra beteendekriterier är karakteristiska för sömn hos fåglar och däggdjur och skulle kunna utvidgas till fiskar: (1) långvarig inaktivitet; (2) typisk viloställning, ofta i ett typiskt skydd; (3) växling med aktivitet i en 24-timmarscykel; (4) höga trösklar för upphetsning. Baserat på dessa kriterier har många fiskarter observerats sova. Den typiska sömnställningen för det bruna tjurhuvudet är med fenorna utsträckta, svansen liggande platt på botten, kroppen lutad åt sidan i en vinkel på 10-30 grader mot vertikalen, hjärt- och andningsfrekvenserna mycket långsammare än normalt och mycket mindre känslighet för ljud och beröring. Moçambique tilapia är orörlig i botten på natten, med lägre andningsfrekvens och inga ögonrörelser, och de reagerar inte lika lätt som under dagen på elektriska strömmar eller matleverans. På natten spanska hogfish , blåhårig leppefisk , leppefisken Halichoeres bivittatus , listig Tautogolabrus adspersus , och till och med requiem hajar , plockas upp för hand utan att framkalla ett svar. En observationsstudie från 1961 av cirka 200 arter i europeiska offentliga akvarier rapporterade många fall av skenbar sömn.

Dykare kan lätt se fiskar slå sig ner för natten i typiska skyddsrum, som hål och springor, under avsatser, bland vegetation, inuti svampar eller begravda i sand. Ett visst extra skydd kan erhållas från speciella sekret, såsom slemhöljet som produceras av flera arter av läppfisk och papegojfisk , antingen runt fisken själva eller vid öppningen av deras skydd. Dessa höljen skärmar den sovande fisken från rovdjur och ektoparasiter.

I laboratoriet växlar perioder av inaktivitet ofta med perioder av aktivitet på 24-timmarsbasis, eller nästan 24-timmarsbasis när ljusförhållandena är konstanta. Cirkadisk aktivitetsrytm har dokumenterats i över 40 olika fiskarter, inklusive hagfish , lamprey , hajar , cyprinider , ictalurids , gymnotider , laxfiskar och labrider .

Fysiologisk sömn

En fysiologisk egenskap hos sömn går under namnet " homeostatisk reglering". Detta är uppfattningen att djur behöver en mer eller mindre konstant mängd sömn varje dag, så att om ett försöksperson blir berövad sömn en dag, tenderar mängden sömn att "återhämta sig" (öka) de närmaste dagarna. Detta har observerats hos zebrafiskar . På natten verkar zebrafiskar flyta i vattenpelaren, antingen horisontellt eller med huvudet något uppåt. Frekvensen av mun- och gälrörelser minskar med nästan hälften och de är dubbelt så svåra att väcka som under dagen. Om de berövas detta sömnliknande beteende blir sömnperioderna därefter längre och upphetsningströskeln högre än vanligt, vilket tyder på en rebound-effekt. På liknande sätt, hos den dömda cikliden , minskar aktiviteten under dagar som följer på en experimentell störning av fiskens normala vilobeteende på natten.

Frånvaro av sömn

Traditionellt trodde Mahayana-buddhister att fisk aldrig sover, och fisk blev en symbol för vakenhet. På bilden är en ihålig slitstrumma som kallas en träfisk eller kinesiskt tempelblock. Dessa används när man skanderar sutras för att hålla rytmen och påminna utövare om att vara uppmärksamma.

Många pelagiska fiskarter, såsom blåfisk , atlantisk makrill , tonfisk , bonito och vissa hajar, simmar kontinuerligt och visar inga tecken på sömn, varken beteendemässiga eller andra. Det har hävdats att en funktion av sömn är att låta hjärnan konsolidera till minnet de saker den har lärt sig under djurets normala aktivitetsperiod. Hjärnan kanske inte kan göra detta medan den fortfarande angrips av nya stimuli och ny information att bearbeta. Därför skulle sömnens roll vara att med jämna mellanrum stänga av sensoriska input för att låta hjärnan bilda minnen. Pelagiska arter simmar i en miljö som är ganska tråkig (kilometer på kilometer av öppet vatten utan att mycket händer i det). Hos sådana arter är sensorintrycket så lågt att minnesbildning kan ske även om fisken fortsätter att röra sig (en repetitiv aktivitet) och inte somnar i ordets traditionella bemärkelse.

Dygnsjälviska sover normalt orörlig i sprickor i korallrev på natten, men tre arter (den gröna chromis , marginate dascyllus och whitetail dascyllus ) tillbringar natten mellan korallgrenar där de slår sina fenor i en hastighet som är ungefär dubbelt så stor som vid normal simning på dagen . . Detta skapar vattenströmmar som håller den inre zonen av korallen (och därmed fisken själva) väl syresatt, på nivåer ungefär fyra gånger högre än i frånvaro av fisken. Även om fiskarna är aktiva (för det mesta på ett repetitivt sätt), reagerar de inte på ljus eller på närvaron av potentiella rovdjur. Forskarna som dokumenterade detta beteende kallade det "sömn-simning".

Sömn kan också vara frånvarande under vissa delar av en fisks liv. Arter som normalt är vilande på natten blir aktiva dag och natt under lekperioden. Många föräldraarter avstår från att sova på natten och luftar sina ägg dag och natt många dagar i rad. Detta har observerats hos treryggrad klibba , fångciklider och regnbågsciklider , olika arter av damselfish , smallmouth bas och largemouth bas , och den bruna bullheaden . Vissa dagaktiva arter, som tautog Tautoga onitis , blir aktiva dag och natt under migration. I Moçambique tilapia har sömn observerats hos vuxna, men inte hos ungdomar.

Vissa arter kan variera i faserna av deras dagliga aktivitets-/inaktivitetsperioder, och därmed förmodligen av deras sömn. Inom samma laboratoriepopulationer av guldfisk kan vissa individer vara spontant dagaktiva medan andra är nattaktiva. Guldfisk kan också vara dagaktiv om mat är mer tillgänglig på dagen, eller nattaktiv om mat är tillgänglig på natten. Lax är mestadels dagaktiv när temperaturen är hög, men blir mer nattaktiv om temperaturen sjunker. På höga breddgrader är lake i fångenskap, sculpin och brun bullhead nattaktiva på sommaren men blir dagaktiva under den korta fotoperioden under den arktiska vintern. I fångenskap den vita sossaren Catostomus commersonii dagaktiv när den lever i ett stim men nattaktiv när den bor ensam.