Giấc ngủ rất phổ biến ở các loài động vật bậc cao. Ví dụ, con người dành gần một phần ba cuộc đời để ngủ. Tuy nhiên, trước khi nhắm mắt nghỉ ngơi, bạn đã bao giờ tự hỏi liệu những loài động vật có cấu tạo đơn giản trên Trái đất có cần ngủ hay không?
Trong thập kỷ qua, các nhà khoa học gần đây đã xác nhận các hành vi giống như ngủ ở các sinh vật "có não" bao gồm cá ngựa vằn, ruồi giấm và thậm chí cả giun tròn. Điều này cho thấy giấc ngủ tồn tại ở nhiều loài động vật, từ giun dẹp đến động vật có vú.
Một câu hỏi mới nảy sinh: Liệu những động vật "không có não" có ngủ không? Ví dụ như sứa. Nghiên cứu mới cung cấp một câu trả lời thú vị cho những câu hỏi này. Nghiên cứu cho thấy rằng sứa, một trong những loài động vật tiến hóa sớm nhất, thể hiện trạng thái nghỉ ngơi giống như ngủ.
Khi dạo bước dọc bờ biển, bạn có thể quan sát những con sứa nhẹ nhàng nhấp nhô lên xuống trong đại dương, di chuyển chậm rãi và nhịp nhàng. Sứa thuộc một trong những nhánh sớm nhất của cây tiến hóa — ngành Cnidaria, xuất hiện trên Trái đất cách đây gần một tỷ năm. Người ta thường tin rằng ngành Cnidaria thiếu các hành vi phức tạp, ngoại trừ các chuyển động rập khuôn được điều khiển bởi các xung điện.
Tuy nhiên, Nath và cộng sự đã công bố một bài báo trên tạp chí "Contemporary Biology" đưa ra một kết luận thú vị: sứa, xét cả về khía cạnh hành vi và sinh lý, cũng trải qua giấc ngủ. Điều này đáng chú ý vì trước đây người ta cho rằng giấc ngủ chỉ là hiện tượng có ở động vật bậc cao.
Trước đây, trạng thái giống như ngủ đã được ghi nhận ở một số loài động vật thuộc ngành Cnidaria. Ví dụ, san hô mềm thể hiện sự đung đưa nhịp nhàng của các xúc tu. Sứa hộp, chẳng hạn, sẽ nằm bất động trên đáy biển vào buổi chiều trong vài giờ, với thân hình hình chuông không có dấu hiệu chuyển động, và các xúc tu của chúng lười biếng treo trên đáy biển.
Người ta cho rằng chúng khó tỉnh giấc khi bị cuốn vào dòng nước, nhưng một khi bị khuấy động, chúng sẽ quay trở lại đáy biển và nằm yên lặng trở lại. Hiện tượng tương tự đã được ghi nhận trong các nghiên cứu về hai loài sứa hộp khác.
Cả trong môi trường tự nhiên và phòng thí nghiệm, loài Copula sivickisi thường bám vào đá hoặc san hô vào ban ngày để nghỉ ngơi; loài Tripedalia cystophora thì nghỉ ngơi trong bùn của các vũng nước rừng ngập mặn vào ban đêm. Trong những ví dụ này, trạng thái bất động có thể bị phá vỡ bởi những thay đổi đột ngột trong chu kỳ ánh sáng, cho thấy sự tham gia của ánh sáng môi trường trong việc điều chỉnh trạng thái bí ẩn này.
Nath và cộng sự đã chứng minh tầm quan trọng của việc giảm hoạt động của sứa trong trạng thái giống như ngủ thông qua một loạt các thí nghiệm đơn giản. Họ tập trung vào loài sứa "lộn ngược" Cassiopea, được đặt tên như vậy vì chúng thích "nghỉ ngơi" trên đáy biển ở vùng nước nông. Những con sứa này thường duy trì nhịp đập ổn định để cung cấp oxy cho tảo quang hợp mà chúng làm vật chủ. Nath và cộng sự đã theo dõi hoạt động của sứa và định lượng hoạt động của chúng trong suốt 24 giờ liên tục.
Họ phát hiện ra rằng Cassiopea có hoạt động giảm vào ban đêm so với ban ngày, đặc trưng bởi số nhịp đập ít hơn, khoảng thời gian giữa các nhịp đập dài hơn và không đều hơn, nhưng không có khoảng thời gian nào vượt quá 20 giây.
Sự biến đổi theo chu kỳ ngày đêm trong mô hình hoạt động này không phải do ăn vào ban ngày và nhịn ăn vào ban đêm gây ra, vì hiện tượng này vẫn tiếp diễn ở những động vật nhịn ăn. Tuy nhiên, việc ăn vào ban đêm làm tăng đáng kể số lượng xung động, gián tiếp cho thấy khả năng điều chỉnh trạng thái giống như ngủ.
Họ đã chứng minh rằng sứa có khả năng phản ứng giảm đối với các kích thích bên ngoài trong thời gian nghỉ ngơi ban đêm. Khi bị kích thích vào ban đêm, sứa mất nhiều thời gian hơn để phản ứng so với ban ngày.
Điều quan trọng là, Nath và cộng sự đã áp dụng lại kích thích vài giây sau kích thích đầu tiên, vì nếu sứa đang ngủ trước khi kích thích đầu tiên, chúng sẽ tỉnh dậy sau kích thích đầu tiên, dẫn đến thời gian phản ứng ngắn hơn đối với kích thích thứ hai. Điều này quả thực đã được quan sát thấy. Thêm vào đó, trong các thí nghiệm ban ngày, sứa phản ứng nhanh hơn, với sự khác biệt nhỏ về thời gian phản ứng giữa kích thích đầu tiên và thứ hai.
Họ cũng phát hiện ra rằng trạng thái nghỉ ngơi ban đêm của sứa được tự điều chỉnh. Khi hoạt động của sứa không bị hạn chế, hoạt động của chúng giảm đáng kể từ nửa đêm đến 1 giờ sáng. Sau 12 giờ hoạt động liên tục vào ban ngày, hoạt động trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 1 giờ sáng này giảm thậm chí còn nhiều hơn nữa.
Hiện tượng tương tự về giấc ngủ sâu hơn và dài hơn khi hoạt động kéo dài đã được quan sát thấy ở các loài động vật khác. Điều đáng chú ý là, tương tự như nghiên cứu về giun dẹp đã đề cập trước đó, thí nghiệm này cũng sử dụng các phương pháp đo nồng độ hormone để xác định mức độ tỉnh táo của sứa, do đó loại trừ khả năng giảm hoạt động do mệt mỏi cơ bắp là kết quả sai lệch.
Nath và cộng sự đã cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng sứa khi nghỉ ngơi thực sự ở trong trạng thái tương tự như ngủ. Phát hiện này khiến sứa trở thành loài động vật đơn giản nhất được biết đến có khả năng ngủ.
