Vissen zijn een bijzonder interessante case study in de slaap van dieren, omdat hun rustgedrag zowel overeenkomsten als verschillen vertoont met de slaap van landdieren. De studie van vissen zou waardevolle informatie kunnen opleveren over de functie en evolutie van slaap, en ook over hoe het werkt.
Een slaapachtige toestand is waargenomen bij veel vissoorten, waaronder haaien, roggen, zebravissen, Bermuda-rifvissen, Spaanse hogfish, lipvis, papegaaivissen, goudvissen, baars en gestreepte mesvissen. Wetenschappers kijken naar hersenactiviteit en gedrag om te bepalen of vissen slapen.
Slaap Is Hersenactiviteit
Wetenschappers hebben specifieke kenmerken van hersenactiviteit ontdekt die kunnen worden gebruikt om slaap te definiëren bij zoogdieren, vogels en reptielen. Voor deze dieren omvat slaap stadia van slow wave sleep en rapid eye movement (REM) slaap, met duidelijke fysieke correlaten zoals een trage hartslag of verminderde spierspanning.
Bij de meeste dieren worden deze slaapgerelateerde hersengolven meestal geregistreerd in een deel van de hersenen dat de neocortex wordt genoemd. Hoewel vissen geen neocortex (deel van hun hersenen) hebben, hebben onderzoekers slaapachtige hersengolven gevonden in het dorsale pallium. Deze hersengolven zijn vergelijkbaar met slow wave-slaap en REM-slaap bij andere soorten, en ze treden op samen met karakteristieke veranderingen in oogbewegingen, hartslag en spiertonus.
Slaap Als Gedrag
Volgens de gedragsdefinitie van slaap vertonen dieren tijdelijke perioden van inactiviteit, specifieke lichaamshoudingen die variëren afhankelijk van de soort, en een verminderde reactie op hun omgeving. Dieren slapen meestal meer na een periode waarin ze geen slaap hebben gehad, wat bekend staat als een slaaprebound.
Zebravissen ervaren slaaprebound na slaapgebrek. Ze hebben ook periodes waarin ze een tijdje niet kunnen bewegen. Veel vissoorten zoals blueheads, Spaanse hogfish en Wrasse hebben ook perioden van verminderde reactievermogen die gemakkelijk door wetenschappers kunnen worden gehanteerd en verplaatst. Evenzo worden slapende goudvissen en baars niet wakker wanneer ze aan hun staart worden aangeraakt, en slapende verpleegsterhaaien reageren alleen op sterkere dan normale stimuli.
Waarom Slapen Vissen?
Wetenschappers weten nog steeds niet waarom we zijn geëvolueerd om te slapen. Er zijn twee hoofdtheorieën beschikbaar over het ontstaan en de evolutie van slaap.
Hypothesen Voor Herstellende Slaap
De herstellende slaaptheorie pleit voor het idee dat slaap het lichaam in staat stelt zichzelf te herstellen, het immuunsysteem te versterken en nieuwe herinneringen te creëren. Onderzoekers hebben aangetoond dat vissen met een slaaptekort een verminderd metabolisme en een langzamere hartslag vertonen.
Adaptieve Slaaphypothesen
Volgens de adaptieve slaaptheorie evolueerde de slaap als reactie op de omgeving van een dier. Hierdoor kunnen dieren gevaar vermijden en energie besparen.
Hoe Slapen Vissen?
Verschillende soorten kunnen verschillende slaappatronen hebben, afhankelijk van hoe ze worden blootgesteld aan licht, waar ze zich in de sociale hiërarchie bevinden, wat hun fysieke eigenschappen zijn en hoe hun omgeving eruit ziet.
Dagelijkse Vis Versus Nachtelijke
Diurnal is een term die kleinere vissoorten beschrijft, zoals regenbooglipvis en drievlekklipvis. Ze slapen ’s nachts. Zebravissen vallen in slaap en stoppen met zwemmen, roerloos zwevend totdat ze worden gewekt door een ernstige verstoring. Ze kunnen ook van kleur veranderen om zichzelf te beschermen tegen roofdieren.
Grotbewonende Versus Oppervlaktebewonende Vissen
Vissoorten die in donkere omgevingen leven, hebben mogelijk minder slaap nodig dan vissoorten die dichter bij de oppervlakte leven. Mexicaanse grotvissen hebben bijvoorbeeld kleinere of helemaal geen ogen en hebben minder kans om te slapen dan de waargenomen Mexicaanse grotvissen die in rivieren dichter bij de oppervlakte leven.
Wat Doet Een Vis Als Hij Slaapt?
Veel beenvissen en haaien gebruiken hun mond om te ademen. Ze kunnen lange tijd drijven en toch ademen terwijl ze slapen.
Andere vissoorten moeten blijven zwemmen om het water over hun kieuwen te laten stromen. Afhankelijk van de soort, denken onderzoekers dat ze ofwel langzaam kunnen zwemmen binnen een beperkte omtrek, in stromingen slapen, hun vinnen in beweging houden of slapen met slechts een deel van hun hersenen om te blijven ademen terwijl ze slapen.
Vergelijk Slapen In Vissen En Landzoogdieren
Zoogdieren laten een duidelijk onderscheid zien tussen REM- en slow wave-slaap. Hoewel het onderzoek tot nu toe beperkt is, suggereren studies over zebravissen dat ze twee duidelijk verschillende slaapstadia ervaren die afwisselend heen en weer gaan. De eerste fase wordt gekenmerkt door regelmatige pulsen in het zenuwstelsel, die vergelijkbaar zijn met langzame golfslaap bij zoogdieren. De tweede is dichter bij de REM-slaap.
Wetenschappers proberen nog steeds uit te vinden of vissen REM-slaap kunnen ervaren. Tijdens de REM-slaap bij zoogdieren worden de hartslag en ademhaling onregelmatig, de gesloten ogen bewegen snel en de hersenactiviteit versnelt. Experimenten met zebravissen hebben aangetoond dat ze veel van dezelfde kenmerken vertonen, maar zonder de snelle oogbewegingen.
Zebravissen lijken ook enkele van dezelfde hormonen te delen en mogelijk enkele van dezelfde routes die de slaap bij mensen reguleren.
Waar Slapen Vissen?
Sommige vissen zwemmen terwijl ze slapen, andere drijven in beweging, terwijl anderen zich verbergen voor roofdieren. Bijvoorbeeld:
- Regenbooglipvis Deze vissen graven zich in de schemering in het zand en blijven daar tot het ochtendgloren.
- Papegaaivissen Deze vissen worden beschermd door koraal en maken hun eigen bed van slijmcocons.
- Haaien: haaien kunnen zich terugtrekken in grotten en de oceaanbodem. Sommige haaiensoorten slapen liever alleen, terwijl witpuntrifhaaien graag dicht bij elkaar slapen.
Referenties
+6 bronnen
