Sabe-se que algumas aves são capazes de voos incrivelmente longos, que até agora permaneceram um mistério para os cientistas. Alguns pesquisadores sugeriram que as aves migratórias conseguem de alguma forma dormir enquanto voam. Uma nova experiência realizada por uma equipa internacional de cientistas comprovou esta teoria, demonstrando que as aves podem realmente tirar uma soneca enquanto continuam o seu voo flutuando nas correntes ascendentes.
Dispositivos de rastreamento foram colocados nas fragatas. Dom Mammoser | Shutterstock
Os resultados do estudo de Niels Rattenborg ( Niels Rattenborg) do Instituto Max Planck e seus colegas de vários outros institutos foram publicados na revista Comunicações da Natureza. Os cientistas forneceram evidências de que as aves podem dormir durante o voo, mantendo metade do cérebro ativa ou desligando temporariamente ambos os hemisférios do cérebro. Vale ressaltar que as aves migratórias mantêm sua capacidade de navegação mesmo durante o chamado sono de “movimento rápido dos olhos”, durante o qual o corpo perde temporariamente o tônus muscular.
É bem sabido que aves como andorinhões e limícolas são capazes de percorrer enormes distâncias durante a migração. Portanto, sugerem os cientistas, tais aves deveriam ter desenvolvido a capacidade de desligar uma metade do cérebro por um tempo, dando descanso à outra, e sem o risco de cair durante o vôo. Os golfinhos têm um mecanismo semelhante de regulação do sono. Isso permite que eles permaneçam à tona sem afundar enquanto dormem.
No entanto, até agora, não existia nenhuma evidência científica concreta para esta suposição. Para confirmar a sua teoria, Rattenborg e os seus colegas registaram diretamente a atividade cerebral das aves durante o voo. O objetivo deles era determinar que tipo de sono – sono de ondas lentas ou de ondas rápidas – está presente nas aves durante voos longos.
Zixiano | Shutterstock
Juntamente com investigadores da Universidade de Zurique e do Instituto Federal Suíço de Tecnologia, a equipa de Rattenborg desenvolveu um pequeno dispositivo que foi preso à cabeça da ave e que registava a atividade cerebral e também os movimentos da cabeça da ave.
As fragatas que nidificam nas Ilhas Galápagos foram selecionadas como objetos de pesquisa. Essas aves muitas vezes passam várias semanas voando sobre o oceano em busca de presas. Como resultado, como parte do estudo, fragatas com um pequeno dispositivo na cabeça voaram cerca de 3 mil quilômetros sem parar para descansar.
Depois de retirar os gravadores e analisar os dados do voo, os pesquisadores fizeram descobertas surpreendentes. Descobriu-se que os pássaros ficavam acordados apenas durante o dia, mas após o pôr do sol eles mudavam para o modo planador (em vez de procurar ativamente por comida), e o dispositivo começou a registrar o sono de ondas lentas, que pode durar vários minutos.
Foi curioso e completamente inesperado para os cientistas que o sono de ondas lentas pudesse ser registado tanto num hemisfério (como os investigadores inicialmente presumiram) como em ambos os hemisférios simultaneamente. Os pesquisadores concluíram que, em geral, as aves não necessitam de atividade constante de um hemisfério do cérebro para controle aerodinâmico. No entanto, tal sonho ocorreu com bastante frequência no âmbito deste estudo, quando os pássaros, circulando, subiam nas correntes de ar. Isso sugere que os pássaros dormiam literalmente com um olho, vigiando com o outro para não colidir com obstáculos.
Quanto à fase do sono REM, deve-se notar que ela difere nas aves de um tipo semelhante de sono nos mamíferos. Ao contrário dos humanos, nos quais as fases do sono REM são longas e provocam uma perda completa do tónus muscular, nas aves esta fase dura apenas alguns segundos. No entanto, devido à perda do tônus muscular, a cabeça dos pássaros cai durante o sono REM, mas isso não afeta o vôo em si.
Apesar dessa incrível capacidade de dormir durante o vôo, a duração total do sono das fragatas acabou sendo extremamente curta. Em média, estas aves dormiam apenas 42 minutos por dia. Em contraste, estas mesmas aves normalmente dormem 12 horas por dia quando permanecem em terra. Um contraste tão marcante no comportamento dos pássaros permanece um mistério para os cientistas.
Você já se perguntou como os animais dormem? Por exemplo, como os pássaros cochilam e dormem? Como fazem isso, já que percorrem longas distâncias durante vários dias ou semanas sem parar?
Aves e mamíferos têm muito em comum neste assunto
Surpreendentemente, os pássaros, que têm mais em comum com os répteis, são semelhantes aos mamíferos no que diz respeito ao sono. Na verdade, os representantes da classe Aves são os únicos animais (sem contar os mamíferos) que se caracterizam por fases de sono lentas e rápidas. Apesar dessas semelhanças, eles possuem vários recursos exclusivos.
Quando o sono das aves foi estudado usando EEG para determinar alterações na atividade cerebral, foram observadas alterações específicas que indicam uma mudança nas fases do sono. Durante a fase do sono de ondas lentas, o EEG mostra alta voltagem. A mesma coisa acontece com outros animais, inclusive humanos.
Os pássaros podem dormir com um olho aberto e enquanto voam
Os pássaros são interessantes porque durante o sono de ondas lentas podem dormir com um olho aberto, assim como os répteis. Como isso é possível? Isso pode ocorrer porque os pássaros e outros animais migratórios podem estar dormindo enquanto metade do cérebro está funcionando. Este fenômeno é chamado de sono hemisférico.
Ao fechar apenas um olho, um pássaro pode dormir e ao mesmo tempo controlar o estado de seu ambiente e ver a aproximação de um predador perigoso.
Pesquisas mostram que quando os pássaros percebem algum perigo, tentam dormir com um olho aberto. Aliás, por diversos motivos, as pessoas também podem dormir de olhos abertos.
Esse tipo de sono, quando uma parte do cérebro está ativa, traz alguns benefícios. Já falamos sobre proteção contra predadores. Mas outras atividades também podem ser melhoradas mantendo o cérebro ativo por longos períodos de tempo. Por exemplo, este fenômeno permite que os pássaros durmam durante o vôo e voem continuamente por muitos dias, semanas. E não há necessidade de pousar para descansar.
Com o que os pássaros sonham?
Muitos animais apresentam movimentos rápidos dos olhos durante o sono, e os pássaros não são exceção. Quando observado por meio de EEG, notou-se que o sono REM se assemelha à insônia, assim como nos humanos. Além disso, são observados sinais como movimentos oculares rápidos, espasmos musculares e diminuição da temperatura. No entanto, existem várias diferenças significativas.
Durante o sono REM típico, os músculos ficam relaxados, impedindo-os de realizar as ações com as quais sonhamos. Se você sonha que está pulando de uma janela, na verdade não quer fazer isso enquanto estiver inconsciente.
As interrupções neste estado normal podem ocorrer como resultado da interrupção da fase rápida do sono. Observando o estado das aves por meio do EEG, durante a fase rápida do sono, pode-se perceber que o grau de sua atividade muscular é alto, raramente se observa relaxamento ou a chamada paralisia muscular. No entanto, ainda deve ser notada uma ligeira diminuição no tônus muscular. Por exemplo, quando as aves estão em sono REM, a cabeça fica ligeiramente inclinada.
Além disso, as aves costumam ter períodos de sono REM muito mais curtos do que os mamíferos. Cada episódio é breve, geralmente durando menos de 10 segundos. Quando avaliado todo o período de sono das aves, concluiu-se que elas passam a maior parte do sono na fase lenta.
Conclusão
Em muitas aves, mas não em todas, os períodos de sono REM tornam-se mais longos pela manhã, e isso também acontece em outros animais. Provavelmente ninguém sabe o que os pássaros realmente veem em seus sonhos, mas pode-se supor que eles revivem todos os acontecimentos que lhes aconteceram ao longo do dia, como acontece com as pessoas.
Uma equipe internacional de cientistas liderada por pesquisadores do Instituto Max Planck de Ornitologia (Alemanha) encontrou a resposta para uma pergunta que assombra os pesquisadores há décadas. A questão é simples: os pássaros conseguem dormir enquanto voam?
Eles podem - os cientistas provaram que conduziram um estudo incomum para rastrear a rotina diária de pássaros que passam horas no ar.
Há muito se sabe que algumas espécies de andorinhões, pássaros canoros, narcejas e aves marinhas podem fazer voos diretos que duram dias, semanas ou mais. Considerando as consequências negativas que a falta de sono pode ter sobre os animais, muitos cientistas acreditavam que os pássaros de alguma forma conseguiam dormir durante o voo. No entanto, foi recentemente demonstrado que algumas aves conseguem permanecer acordadas durante semanas seguidas, minimizando o tempo de sono, acrescentando ainda mais confusão à questão da possibilidade de sono aéreo.
O principal problema para responder a esta pergunta é a falta de estudos sobre o cérebro das aves durante o voo que possam esclarecer este problema. Como pode um pássaro dormir no ar sem colidir com os vizinhos ou cair? De acordo com uma versão, os pássaros não dormem completamente, mas em hemisférios separados, primeiro o esquerdo, depois o direito. Há trabalhos que mostram que é assim que os patos selvagens dormem se houver perigo em terra. Nessas aves, se estiverem no limite do bando, um hemisfério do cérebro está sempre acordado e o olho correspondente está sempre direcionado para possíveis ameaças. No entanto, para registar o sono, os cientistas precisam de medir a atividade elétrica do cérebro, e isso requer a colocação de dispositivos especiais nas cabeças das aves.
Para resolver o problema, os cientistas precisavam identificar os momentos em que a ave está acordada e quando cai em um dos dois tipos conhecidos de sono – sono de ondas lentas (SWS) e sono de movimento rápido dos olhos (REM). Para tanto, Nils Rattenborg, autor do trabalho, juntamente com Alexey Vysotsky da Universidade de Zurique, desenvolveram um dispositivo em miniatura,
que faz um encefalograma do cérebro da ave e registra os movimentos da cabeça durante o vôo.
Eles decidiram estudar grandes fragatas que nidificam nas Ilhas Galápagos. Sabe-se que essas aves passam semanas inteiras acima do oceano em busca de peixes, que são levados à superfície por predadores. Pássaros com instrumentos colocados na cabeça às vezes voavam por 10 dias, durante os quais voavam até 3 mil km. Durante todo esse tempo, o aparelho registrou os encefalogramas de ambos os hemisférios das aves, movimentos da cabeça, rota e altitude de vôo por meio de um receptor GPS. No retorno, os instrumentos foram retirados das aves e iniciou-se o processo de processamento dos dados obtidos. “Como muitos outros animais nas Galápagos, as fragatas estavam bastante calmas e continuaram a dormir quando me aproximei delas pela segunda vez”, disse o co-autor Bryson Woirin.
Ilustração: nature.com
A análise dos dados mostrou que os pássaros realmente dormem durante o voo, mas dormem de maneira esperada e incomum. Durante o dia ficam acordados em busca de comida. Após o pôr do sol, o encefalograma normal mudou para o modo de sono de ondas lentas e o pássaro pairou no ar por vários minutos. Os cientistas observaram que, neste momento, um e ambos os hemisférios do cérebro podem desligar.
Isto significa que as aves não precisam necessariamente manter um hemisfério acordado para manter o controle sobre a aerodinâmica do seu voo.
No entanto, outra descoberta foi feita comparando os movimentos da cabeça com os registros do encefalograma hemisférico. Quando um pássaro flutua em círculos em correntes ascendentes, o hemisfério do cérebro responsável pelo olho que olha na direção da curva fica acordado enquanto o outro está dormindo, o que implica que o pássaro está rastreando para onde está voando. “As fragatas podem estar de olho nas aves para evitar colisões, semelhante à forma como os patos rastreiam os predadores”, explicou Rattenborg.
Ilustração: nature.com
Além disso, os períodos de sono de ondas lentas às vezes são interrompidos por fases curtas, literalmente de vários segundos, do sono REM, descobriram os cientistas. Ao contrário dos mamíferos, nos quais o sono REM dura muito tempo e é acompanhado de relaxamento muscular completo, nas aves ele começa apenas por alguns segundos. Ao contrário dos animais, os pássaros nesta fase do sono, embora baixem a cabeça por um tempo, podem continuar apoiados em uma perna só.
Da mesma forma, as fragatas, durante o sono REM, balançam a cabeça por um tempo, mas seu voo permanece inalterado.
Talvez a principal descoberta dos cientistas tenha sido o tempo total de sono: descobriu-se que durante o dia os pássaros se permitem adormecer apenas 42 minutos. Mas, voltando ao ninho, dormem um pouco e podem dormir meio dia. “Por que dormem tão pouco à noite se caçam pouco permanece um mistério”, diz Rattenborg. No futuro, os cientistas pretendem explicar como os pássaros ficam tanto tempo sem dormir. “Por que nós e muitos outros animais sofremos tanto com a privação de sono, enquanto algumas aves se adaptam bem, permanece um mistério”, acrescentou. O trabalho dos cientistas foi publicado na revista
Se os pássaros são criados para voar, então os andorinhões são o ideal para tal criação. É impossível voar melhor do que um veloz. Para a maioria das aves, voar continua a ser o trabalho mais árduo, exigindo a mobilização completa de todos os recursos do corpo. Para andorinhões, este é um estado normal e um passatempo favorito. Os andorinhões são conhecidos como os pássaros mais rápidos do mundo. Eles podem voar a uma velocidade de 120 km/h, e o andorinhão preto atinge velocidades de até 150 km/h!
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Além disso, os ornitólogos afirmam que essas aves praticamente vivem voando: pegam e engolem insetos, matam a sede, marcam encontros, celebram casamentos, descansam e dormem. Eles passam 24 horas por dia no céu por mais de seis meses, sem pousar nem por um segundo! Um estudo recente realizado por cientistas do Instituto Ornitológico Suíço, relatado pela Nature e pelo Bild der Wissenschaft, confirmou essas afirmações de ornitólogos sobre a vida quase contínua dos andorinhões em vôo. Assim, foi confirmado que os andorinhões-de-barriga-branca (Tachymarptis melba) podem permanecer no ar durante a sua migração anual, forrageando e empoleirando-se por mais de 200 dias (6,7 meses) sem pousar.
Durante o estudo, também foi registrado que todos os processos fisiológicos vitais nessas aves ocorrem durante o vôo: os andorinhões dormem durante o vôo e se alimentam de insetos que capturam durante o vôo. Os pássaros podem voar alto por muito tempo sem desperdiçar energia batendo as asas devido à estrutura de seus corpos. “Para nossa grande surpresa, à noite os pássaros reduziram sua atividade e principalmente deslizaram pelo ar, quase sem bater as asas, mas não houve sinal de trégua ou pouso. Desta forma, as aves percorreram toda a distância de 2.000 quilómetros da Europa à África Ocidental sem pousar”, disse Felix Lichti, líder de um grupo de cientistas que estudou a vida dos andorinhões. 
Além disso, tendo voado para a África, os andorinhões não pousaram no chão para dormir em paz, disseram os cientistas, extremamente surpresos com as habilidades de vôo únicas dos pássaros. Durante toda a sua estadia no continente africano, os andorinhões permaneceram no ar, disseram os ornitólogos que observaram as aves. No total, os andorinhões de barriga branca voaram 200 dias antes do pouso, ou seja, mais de seis meses.
Nesse caso, os pesquisadores sugerem que os andorinhões adormeceram por breves momentos durante as longas fases da subida noturna. Aparentemente, os andorinhões podem controlar seu vôo enquanto dormem. Talvez durmam da mesma forma que os golfinhos, nos quais um dos hemisférios do cérebro está sempre acordado, sugerem os biólogos. Antes desta descoberta, o sono em movimento só era registado na vida marinha. Este é um comportamento completamente incomum para os pássaros, observam os ornitólogos suíços.
O andorinhão é um pássaro pequeno com cabeça grande e boca bastante grande. O corpo do pássaro tem formato oblongo e aerodinâmico e asas longas e pontiagudas. A cauda é curta e entalhada na extremidade. Na aparência, os andorinhões são muito parecidos com as andorinhas e pessoas desinformadas muitas vezes os confundem. Eles voam direto e rápido, mas não são ágeis. Durante o voo, eles emitem sons estridentes e altos. O comprimento do corpo do andorinhão-de-barriga-branca é de 20 a 23 cm, e a envergadura é de 51 a 58 cm.A ave pesa de 76 a 125 g.
Esses voadores incomparáveis têm pernas muito pequenas e fracas e são completamente inadequados para andar no chão. A vida inteira do andorinhão é passada voando, e se o pássaro se encontra no chão onde rasteja com dificuldade, significa que tem alguns problemas. E nem sempre o andorinhão decola do chão: suas asas são muito longas e suas pernas muito curtas. Para decolar, o andorinhão precisa de um poleiro alto.
Os ninhos dos andorinhões estão sempre localizados muito altos: para que se possa voar até eles sem interferência.Os andorinhões nidificam em ocos de árvores e fendas nas rochas e têm o hábito de voar para dentro de suas casas com imprudência suicida. Velocidade e trajetória calculadas literalmente Com com precisão de milímetros e milissegundos. A pessoa não tem tempo de perceber o momento da frenagem, então a imagem parece como se um pássaro batesse em um tronco a uma velocidade alarmante e desaparecesse lá dentro...
Sabe-se que algumas aves são capazes de voos incrivelmente longos, que até agora permaneceram um mistério para os cientistas. Alguns pesquisadores sugeriram que as aves migratórias conseguem de alguma forma dormir enquanto voam. Uma nova experiência realizada por uma equipa internacional de cientistas comprovou esta teoria, demonstrando que as aves podem realmente tirar uma soneca enquanto continuam o seu voo flutuando nas correntes ascendentes.
Dispositivos de rastreamento foram colocados nas fragatas.
Os resultados do estudo de Niels Rattenborg, do Instituto Max Planck, e seus colegas de vários outros institutos foram publicados na revista Nature Communications. Os cientistas forneceram evidências de que as aves podem dormir durante o voo, mantendo metade do cérebro ativa ou desligando temporariamente ambos os hemisférios do cérebro. Vale ressaltar que as aves migratórias mantêm sua capacidade de navegação mesmo durante o chamado sono de “movimento rápido dos olhos”, durante o qual o corpo perde temporariamente o tônus muscular.
É bem sabido que aves como andorinhões e limícolas são capazes de percorrer enormes distâncias durante a migração. Portanto, sugerem os cientistas, tais aves deveriam ter desenvolvido a capacidade de desligar uma metade do cérebro por um tempo, dando descanso à outra, e sem o risco de cair durante o vôo. Os golfinhos têm um mecanismo semelhante de regulação do sono. Isso permite que eles permaneçam à tona sem afundar enquanto dormem.
No entanto, até agora, não existia nenhuma evidência científica concreta para esta suposição. Para confirmar a sua teoria, Rattenborg e os seus colegas registaram diretamente a atividade cerebral das aves durante o voo. O objetivo deles era determinar que tipo de sono – sono de ondas lentas ou de ondas rápidas – está presente nas aves durante voos longos.
Juntamente com investigadores da Universidade de Zurique e do Instituto Federal Suíço de Tecnologia, a equipa de Rattenborg desenvolveu um pequeno dispositivo que foi preso à cabeça da ave e que registava a atividade cerebral e também os movimentos da cabeça da ave.
As fragatas que nidificam nas Ilhas Galápagos foram selecionadas como objetos de pesquisa. Essas aves muitas vezes passam várias semanas voando sobre o oceano em busca de presas. Como resultado, como parte do estudo, fragatas com um pequeno dispositivo na cabeça voaram cerca de 3 mil quilômetros sem parar para descansar.
Depois de retirar os gravadores e analisar os dados do voo, os pesquisadores fizeram descobertas surpreendentes. Descobriu-se que os pássaros ficavam acordados apenas durante o dia, mas após o pôr do sol eles mudavam para o modo planador (em vez de procurar ativamente por comida), e o dispositivo começou a registrar o sono de ondas lentas, que pode durar vários minutos.
Foi curioso e completamente inesperado para os cientistas que o sono de ondas lentas pudesse ser registado tanto num hemisfério (como os investigadores inicialmente presumiram) como em ambos os hemisférios simultaneamente. Os pesquisadores concluíram que, em geral, as aves não necessitam de atividade constante de um hemisfério do cérebro para controle aerodinâmico. No entanto, tal sonho ocorreu com bastante frequência no âmbito deste estudo, quando os pássaros, circulando, subiam nas correntes de ar. Isso sugere que os pássaros dormiam literalmente com um olho, vigiando com o outro para não colidir com obstáculos.
Quanto à fase do sono REM, deve-se notar que ela difere nas aves de um tipo semelhante de sono nos mamíferos. Ao contrário dos humanos, nos quais as fases do sono REM são longas e provocam uma perda completa do tónus muscular, nas aves esta fase dura apenas alguns segundos. No entanto, devido à perda do tônus muscular, a cabeça dos pássaros cai durante o sono REM, mas isso não afeta o vôo em si.
Apesar dessa incrível capacidade de dormir durante o vôo, a duração total do sono das fragatas acabou sendo extremamente curta. Em média, estas aves dormiam apenas 42 minutos por dia. Em contraste, estas mesmas aves normalmente dormem 12 horas por dia quando permanecem em terra. Um contraste tão marcante no comportamento dos pássaros permanece um mistério para os cientistas.
