トナカイはマルチタスクの動物です。研究者らは、反芻することで、睡眠と活発な食物の消化を同時に行うことができることを発見しました。この期間の睡眠は、時には深くて安らかで、深い睡眠に似ています。同時に、トナカイが反芻しながら眠りにつく時間が長くなるほど、通常の深い睡眠に費やす時間は短くなります。消化のための昼寝のおかげで、動物は通常、これらの睡眠相がない場合よりもよく休むことができるため、夏に十分な冬の脂肪を食べるための貴重な時間を得ることができます。
牛、羊、鹿などの一部の哺乳類には複数の胃があります。その名前が示すように、これらの反芻動物は食物を噛み、飲み込み、半分消化された食物を吐き戻し、再び噛みます。これは、彼らが純粋に植物ベースの食品の成分を、一度だけ噛むよりも効率的に利用することを意味します。この戦略は、北極地域のツンドラとタイガに広く生息するトナカイでも使用されています。餌が豊富な夏の間、彼らは食料がほとんど残っていない長く暗い冬に備えて、体脂肪の形で十分なエネルギーを蓄積するために、ほぼ24時間そこで放牧されます。北極では夏に本当に暗くなることはなく、冬にも実際に明るくなることはないため、以前の研究が示しているように、この期間、トナカイは昼夜のパターンに従いません。夏の集中給餌期間中に動物たちが十分な睡眠と回復をとれるのか、そしてどのようにして回復するのかはこれまで謎だった。
トナカイは夏も冬も同じ睡眠時間をとります
チューリッヒ大学のメラニー・ファーラー氏率いる研究グループは、トナカイの睡眠行動を初めて詳しく調査した。これを行うために、神経科学者らは、EEGを使用して4頭の成熟したメスのユーラシアツンドラトナカイ(Rangifer tarandus tarandus)の脳波を測定した。これらは、ノルウェーのトロムソ大学の馬小屋に住んでいた群れに属していました。明暗のリズムがトナカイの睡眠の質や睡眠パターンに影響を与えているかどうかを調べるために、ファーラー氏らは、夏至と冬至の頃と秋分の日の計4日間、計3回測定を実施した。実験動物は常に食物に無制限にアクセスできました。
驚くべきことに、脳波記録によれば、この条件下では季節に関係なく、トナカイは全体的に同じ睡眠時間をとっていました。平均すると、彼らは深い睡眠段階も含むいわゆるノンレム睡眠に1日5.4時間を費やし、レム睡眠または夢睡眠に0.9時間、反芻に2.9時間を費やした。同時に、科学者らが観察したところ、動物たちは夏にははるかに活動的で、野生と同じように、より多くの時間をより多くの量を食べました。それはどのように組み合わされますか? 「トナカイの睡眠時間は冬も夏も同じということは、北極の夏の限られた睡眠時間に対処するために、トナカイは異なる戦略を講じなければならないことを意味します」とトロムソ大学の主任著者ガビ・ワグナー氏は言う。彼女と彼女のチームは、他の反芻動物ですでに観察されているのと同様に、トナカイが反芻しながら休んでいるのではないかと考えた。このとき、彼らは寝ているときと同じように横たわったり静止したりし、周囲への反応が著しく少なくなります。
トナカイは睡眠と消化を同時に行う
この理論を検証するために、ファーラー氏らは脳波記録をより詳細に評価し、対象を絞った一時的な睡眠剥奪の影響を観察した。実際、反芻中のトナカイの脳波は、ノンレム睡眠段階の脳波と似ている場合があることが示されました。それによると、動物たちは反芻するときに休むだけでなく、食物を消化するときに深く眠ることもあるという。睡眠と消化のニーズを同時に満たすことで、反芻後の動物は起きている場合よりも「休んだ」状態になると研究者らは報告している。
トナカイは時間の節約にもなります。「トナカイが反芻して眠る時間が長ければ長いほど、追加で必要なノンレム睡眠の量が減ります」とファーラー氏は説明します。これは、動物がより多くの量を食べ、より多くの消化を必要とする夏に特に重要です。夏には消化のための睡眠で睡眠を補うことが多かったので、夏には冬に比べてトナカイは対象を絞った睡眠不足の影響をあまり受けませんでした。ただし、データは、トナカイが反芻しているときに一時的にしか眠らないことも示しています。追跡調査では、なぜこれが当てはまるのか、そして動物が眠っているときに反芻の効率が低下する可能性があるのかどうかを明らかにする必要があります。さらに、より自然な条件下でのトナカイだけでなく、若いトナカイの行動や睡眠も研究できる可能性がある。
同時に、今回の研究結果は、なぜトナカイが邪魔されずに放牧できる広い場所を必要とするのかを説明している。 「私たちのデータは、トナカイが静かに反芻し休むことを必要としていることを示しており、伝統的なトナカイ遊牧民が人間の近くで平和を放牧することを繰り返し呼びかけていることを裏付けています」とワグナー氏は言う。
出典: Melanie Furrer (チューリッヒ大学) 他、Current Biology、 doi: 10.1016/j.cub.2023.12.012
