Wie schlafen Säugetiere unter Wasser?

Einige Meeressäugetiere wie Delfine schlafen mit einer Gehirnhälfte ohne Gehirn, während Pottwale aufrecht im Meer schlafen.

Pottwale schlafen für kurze Zeit aufrecht. Foto: Franco Banfi

Wenn Meeressäugetiere schlafen möchten, können sie nicht einfach die Augen schließen und durch die Nacht treiben, denn sie müssen mitten im Flug auftauchen, um Luft zu holen. Laut Live Science können sie außerdem nicht auf dem Wasser treiben und einschlafen, da die Gefahr besteht, dass sie auf Raubtiere treffen oder unterkühlt werden.

Eine Lösung besteht darin, jeweils eine Hälfte des Gehirns abzuschalten. Dieser sogenannte Hemisphärenschlaf ist die Ruhephase von Meeressäugern wie Delfinen im offenen Ozean. „Unihemisphärischer Schlaf ist für diese Tiere wirklich nützlich, weil er ihnen ermöglicht, ein niedriges Aktivitätsniveau aufrechtzuerhalten, während immer noch jeweils eine Hälfte ihres Gehirns schläft“, sagt Patrick Miller, Biologe an der University of St Andrews in Großbritannien.

Delfine sind die am besten erforschten Meeressäugetiere, die auf diese Weise schlafen können. Gehirnscans von in Gefangenschaft gehaltenen Delfinen zeigen, dass eine Gehirnhälfte sich im Tiefschlaf befindet, die andere jedoch wach bleibt, sodass die Tiere mit einem offenen Auge schlafen können. Diese Art des Schlafes ist bei Walen, der Säugetiergruppe, zu der Delfine, Wale und Schweinswale gehören, recht häufig. Viele Vögel nutzen den unihemisphärischen Schlaf auch zur Erholung während des Fluges.

Doch laut Miller nutzen Vögel und Delfine den Hemihirnschlaf für unterschiedliche Zwecke. Beispielsweise öffnen in einem Vogelschwarm viele Vögel am äußeren Rand des Schwarms ihre Augen auf der dem Schwarm abgewandten Seite, um nach Raubtieren Ausschau zu halten. Delfine machen das Gegenteil. Beim Schlafen öffnen sie oft das Auge auf der der Gruppe zugewandten Seite, höchstwahrscheinlich um einer Trennung zu entgehen.

Nicht alle Walarten können in einer Hemisphäre schlafen. Einige Arten nutzen die Bihemisphärizität, bei der beide Gehirnhälften schlafen, wie dies beim Menschen und den meisten anderen Säugetieren der Fall ist. „Es ist wirklich schwierig, die Gehirnaktivität von Meerestieren zu messen, die man nicht erfassen kann, wie etwa Pottwalen, Blauwalen oder Buckelwalen. In diesem Fall sind Verhaltensdaten der beste Hinweis auf ihr Schlafverhalten“, sagte Miller.

Forscher können Tiere dann markieren, um ihr Verhalten zu überwachen. In einer Studie aus dem Jahr 2008 zeigte Miller anhand von Markierungen an Pottwalen ( Physeter macrocephalus ), dass diese im Meer in kurzen Stößen schlafen. Pottwale tauchen nahe der Oberfläche, werden langsamer, halten an und schlafen aufrecht. Ihre aufrechte Schlafposition ist wahrscheinlich auf ein in ihrem Kopf schwimmendes Öl namens Walrat zurückzuführen.

Während des Schlafens hält die gesamte Pottwalschule ihren Kopf nach oben, nahe der Meeresoberfläche. Während dieser Zeit reagierten die Tiere überhaupt nicht, was darauf hindeutet, dass sie sich in einer Art Tiefschlaf befanden. Allerdings können Pottwale unter Wasser nur 20 Minuten schlafen, bevor sie zum Atmen auftauchen müssen. Nachdem der Pottwal seine Atmung beendet hat, sinkt er wieder an die Meeresoberfläche, um sich weiter auszuruhen, und kann dieses Verhalten bis zu 3,5 Stunden lang fortsetzen.

Auch Nördliche Seeelefanten ( Mirounga angustirostris ) schlafen mit beiden Hemisphären in ähnlich kurzen Schichten. In einer Studie aus dem Jahr 2023 hat Jessica Kendall-Bar, Postdoktorandin am Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego, erstmals die Gehirnaktivität schlafender Meeressäuger gemessen. Kendall-Bar und Kollegen fanden heraus, dass Robben bis zu einer Tiefe von etwa 300 m tauchen. Dort verlangsamt sich die Gehirnaktivität und das Gehirn fällt in den REM-Schlaf. Sie drehen sich auf den Kopf und rotieren in langsamen Kreisen, während sie weiterschlafen.

Aufgrund der Gefahr, von Raubtieren befallen zu werden, beschränken Seeelefanten ihre Schlafdauer auf See auf etwa zwei Stunden pro Tag. Damit gehören sie zu den Säugetieren, die von allen nur einen kurzen Schlaf haben.

An Khang (laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/dong-vat-co-vu-ngu-duoi-nuoc-the-nao-4713862.html