Moscas de la fruta, pulpos, las aves y los humanos no parecen tener mucho en común. Algunos viven en tierra, otros son acuáticos. Algunos vuelan, mientras que otros son terrestres. Algunos son vertebrados, otros carecen de columna vertebral. Estas criaturas evolucionaron por separado y sus ancestros comunes están muy, muy atrás en la cadena evolutiva. Pero pueden compartir una característica fundamental: sueñan.
Casi todas las criaturas duermen, aunque existe cierto debate sobre si lo hacen los organismos unicelulares como el paramecio. Pero nadie sabe realmente por qué. Durante años, los investigadores han hablado sobre teorías de que el sueño ayuda con la memoria, el crecimiento y el aprendizaje, y está claro que los seres humanos necesitan dormir para funcionar correctamente, pero hay poco más que se comprenda bien. “El sueño es una gran caja negra”, dice Marcos Frank, neurocientífico de la Universidad Estatal de Washington. Frank compara el sueño con un órgano misterioso: está claro que existe y es vital para la salud de los animales, pero su función exacta y los mecanismos que lo controlan aún se desconocen.
Es aún más desconcertante que algunas especies parecen tener solo un estado de sueño, durante el cual sus cerebros están relativamente tranquilos, mientras que otras parecen experimentar dos tipos, una fase tranquila y un estado activo. En los seres humanos, el período en el que el cerebro se ilumina con la actividad se denomina sueño de movimiento ocular rápido (REM). Es cuando soñamos y cuando nos cuesta más despertarnos.
Durante mucho tiempo, los científicos no habían observado esta fase de sueño activa y más profunda en anfibios o reptiles. Entonces, hasta hace poco, la teoría era que evolucionó más tarde en la historia, a través de un antepasado compartido por aves y animales. Pero en 2016 se registró sueño activo en las lagartijas. Luego, en 2019, el estado se describió en sepia, y este marzo, un equipo de científicos en Brasil publicó un artículo en iScience identificándolo en pulpos. Cefalópodos como estos evolucionaron eones antes del surgimiento de criaturas que habrían compartido un linaje tanto con aves como con humanos. “No hay forma de que haya un ancestro común allí”, dice Frank. Ahora los científicos se preguntan si este estado de sueño es más común de lo que inicialmente se dieron cuenta, o si se desarrolló en diferentes especies en diferentes momentos, la forma en que las alas y el vuelo surgieron por separado en insectos, murciélagos y aves, un fenómeno llamado evolución convergente.
Comprender qué presiones selectivas causaron esta adaptación y la preservación de los genes que la codifican podría ayudar a los científicos a comprender qué función tiene el sueño para el sistema nervioso central y por qué el sueño es importante. "¿Qué le está haciendo el sueño a los animales?" pregunta Sidarta Ribeiro, coautora del artículo y directora del Instituto del Cerebro de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte.
El primer paso para estudiar cómo duermen los animales es averiguar cuándo están, de hecho, dormidos. Esto es más complicado de lo que parece. “Imagina que estás en Marte y encuentras un organismo”, dice Frank. "¿Cómo sabrías si estaba dormido o no?"
Para los mamíferos, los científicos podrían implantar electrodos en sus cerebros para rastrear cómo se activan sus neuronas. Pero los pulpos tienen un sistema nervioso central muy distribuido. En lugar de concentrar el control de su sistema nervioso en un cerebro, tienen ocho ganglios en los brazos que a menudo actúan de forma independiente.
En lugar de utilizar un método invasivo como colocar sondas para determinar los estados de sueño de los pulpos, los científicos del instituto de Ribeiro estudiaron algunas de sus características de comportamiento. Sylvia Medeiros, estudiante de posgrado y autora principal del estudio, probó los umbrales de excitación de los animales. A tres de los cuatro pulpos del laboratorio se les dio un estímulo visual: un video de cangrejos en movimiento. Uno recibió un estímulo vibratorio, en forma de un ligero golpeteo en su tanque. Medeiros quería ver qué tan rápido respondían a los estímulos cuando estaban despiertos. Luego los probó cuando parecían inactivos y midió sus tasas de respuesta. Las reacciones más lentas significaban que estaban más profundamente dormidos.
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