Vom halben Gehirnschlaf beim Fliegen bis zum viersekündigen Nickerchen, um die Elternschaft zu überleben, haben diese Tiere clevere Methoden entwickelt, um den Schlaf zu erwischen.
Jedes Tier mit Gehirn braucht Schlaf – und sogar einige ohne Gehirn brauchen Schlaf. Menschen schlafen, Vögel schlafen, Wale schlafen und sogar Quallen schlafen.
Schlaf ist universell, „auch wenn er tatsächlich sehr riskant ist“, sagt Paul-Antoine Libourel, Forscher am Neurowissenschaftlichen Forschungszentrum von Lyon in Frankreich.
Wenn Tiere einnicken, sind sie für heimtückische Raubtiere am anfälligsten. Aber trotz der Risiken ist das Bedürfnis nach Schlaf so groß, dass kein Lebewesen ganz darauf verzichten kann, selbst wenn es äußerst unbequem ist.
Tiere, die sich in extremen Bedingungen und Umgebungen zurechtfinden, haben sich dazu entwickelt, auf extreme Weise zu schlafen – zum Beispiel, indem sie bei der Elternschaft rund um die Uhr Sekunden stehlen, bei langen Wanderungen zwinkern und sogar beim Schwimmen dösen.
Lange Zeit konnten Wissenschaftler nur fundierte Vermutungen darüber anstellen, wann wilde Tiere schliefen, indem sie beobachteten, wann sie still lagen und die Augen schlossen. Aber in den letzten Jahren haben winzige Tracker und Helme, die Gehirnwellen messen – miniaturisierte Versionen von Geräten in menschlichen Schlaflaboren – Forschern erstmals einen Einblick in die vielfältigen und manchmal spektakulären Arten ermöglicht, wie wilde Tiere dösen.
„Wir stellen fest, dass Schlaf sehr flexibel auf ökologische Anforderungen reagiert“, sagt Niels Rattenborg, Spezialist für Tierschlafforschung am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz in Deutschland.
Nennen Sie es die aufstrebende Wissenschaft des „extremen Schlafes“.
Zügelpinguine und ihr „Sekundenschlaf“
Nehmen Sie zum Beispiel Zügelpinguine in der Antarktis, die Libourel untersucht.
Diese Pinguine paaren sich ein Leben lang und teilen sich die Erziehungspflichten – wobei ein Vogel auf das Ei oder das kleine graue, flauschige Küken aufpasst, um es warm und sicher zu halten, während der andere losschwimmt, um für die Familie zu fischen. Dann wechseln sie die Rollen und setzen diese ununterbrochene Arbeit wochenlang fort.
Pinguineltern stehen vor einer gemeinsamen Herausforderung: ausreichend Schlaf zu bekommen und gleichzeitig ein wachsames Auge auf ihre Neugeborenen zu haben.
Sie überleben, indem sie täglich tausende Nickerchen machen – jedes davon dauert durchschnittlich nur vier Sekunden.
Diese kurzen „Sekundenschlafphasen“, wie der Biologe Won Young Lee vom Korea Polar Research Institute sie nennt, scheinen auszureichen, damit Pinguineltern wochenlang ihren Betreuungspflichten in ihren überfüllten, lauten Kolonien nachkommen können.
Wenn ein ungeschickter Nachbar vorbeikommt oder räuberische Seevögel in der Nähe sind, blinzelt das Pinguin-Elternteil, um Aufmerksamkeit zu erregen, und schläft bald wieder ein, wobei das Kinn gegen die Brust nickt, wie ein schläfriger Autofahrer.
Die Nickerchen summieren sich. Jeder Pinguin schläft insgesamt 11 Stunden pro Tag, wie Wissenschaftler herausgefunden haben, indem sie die Gehirnaktivität von 14 Erwachsenen über 11 Tage auf der antarktischen King-George-Insel gemessen haben.
Die Pinguine haben eine beneidenswerte Fähigkeit entwickelt, mit extrem unruhigem Schlaf zurechtzukommen – zumindest während der Brutzeit –, um weitgehend wachsam zu bleiben und dennoch ausreichend zu zwinkern.
Forscher können jetzt sehen, wann eine der Gehirnhälften – oder beide gleichzeitig – schlafen.
Fregattvögel dösen im Flug die Hälfte ihres Gehirns
Dichter, Seefahrer und Vogelbeobachter fragen sich schon lange, ob Vögel, die monatelang fliegen, überhaupt ein Augenzwinkern bekommen.
In einigen Fällen lautet die Antwort „Ja“ – wie Wissenschaftler herausfanden, als sie Geräte zur Messung der Gehirnwellenaktivität an den Köpfen großer Seevögel anbrachten, die auf den Galapagos-Inseln nisten und große Fregattvögel genannt werden.
Beim Fliegen können Fregattvögel jeweils mit einer Gehirnhälfte schlafen. Die andere Hälfte bleibt halb wachsam, sodass ein Auge immer noch nach Hindernissen in ihrer Flugbahn Ausschau hält.
Dadurch können die Vögel wochenlang schweben, ohne Land oder Wasser zu berühren, was ihre empfindlichen, nicht wasserabweisenden Federn beschädigen würde.
Fregattvögel können mit nur einer Gehirnhälfte keine kniffligen Manöver ausführen – Schlagen, Futtersuchen oder Tauchen. Wenn sie nach Beute tauchen, müssen sie völlig wach sein. Aber im Flug haben sie sich zum Schlafen entwickelt, indem sie auf massiven Strömen warmer aufsteigender Luft nach oben gleiten und kreisen, die sie mit minimalem Aufwand in der Luft halten.
Zurück im Nest in Bäumen oder Büschen ändern Fregattvögel ihre Schlafroutine – es ist wahrscheinlicher, dass sie mit vollem Gehirn auf einmal und viel länger schlafen. Dies deutet darauf hin, dass ihr Schlafen während des Fluges eine spezielle Anpassung an längeres Fliegen ist, sagt Rattenborg.
Einige andere Tiere haben ähnliche Schlafgewohnheiten. Delfine können beim Schwimmen mit jeweils einer Gehirnhälfte schlafen. Einige andere Vögel, darunter Mauersegler und Albatrosse, können laut Wissenschaftlern im Flug schlafen.
Andere Forscher fanden heraus, dass Fregattvögel mehr als 40 Tage lang 410 Kilometer pro Tag fliegen können, bevor sie das Land berühren – eine Leistung, die ohne die Möglichkeit, auf dem Flügel zu schlafen, nicht möglich wäre.
Seeelefanten schlafen, während sie tief tauchen
An Land ist das Leben für einen 2.200 kg schweren Nördlichen See-Elefanten einfach. Aber auf See ist Schlaf gefährlich – Haie und Schwertwale, die Robben jagen, lauern.
Diese Robben unternehmen bis zu acht Monate lang ausgedehnte Nahrungssuchen und tauchen immer wieder in Tiefen von mehreren hundert Metern, um Fische, Tintenfische, Rochen und andere Meeressnacks zu fangen.
Jeder tiefe Tauchgang kann etwa 30 Minuten dauern. Und etwa ein Drittel dieser Zeit könnten die Robben schlafen, wie Untersuchungen unter der Leitung von Jessica Kendall-Bar von der Scripps Institution of Oceanography ergaben.
Kendall-Bars Team entwickelte eine Neopren-Kopfkappe, die einer Badekappe ähnelte, mit Geräten zur Erkennung von Bewegungen und der Gehirnaktivität von Robben während Tauchgängen und holte die Kappen mit protokollierten Daten zurück, als Robben an die Strände in Nordkalifornien zurückkehrten.
Die 13 untersuchten weiblichen Robben neigten dazu, während der tiefsten Abschnitte ihrer Tauchgänge zu schlafen, wenn sie sich unterhalb der Tiefen befanden, in denen Raubtiere normalerweise patrouillieren.
Dieser Schlaf bestand sowohl aus Langsamschlaf als auch aus REM-Schlaf. Während des REM-Schlafs (Rapid Eye Movement Sleep) waren die Robben – genau wie Menschen in diesem Tiefschlafstadium – vorübergehend gelähmt und ihre Tauchbewegung veränderte sich. Anstelle einer kontrollierten Abwärtsgleitbewegung drehten sie sich manchmal auf den Kopf und drehten sich im REM-Schlaf in einer sogenannten „Schlafspirale“, wie die Forscher es nannten.
Innerhalb von 24 Stunden schliefen die Robben auf See insgesamt etwa zwei Stunden. (Zurück am Strand waren es durchschnittlich etwa 10 Stunden.)
Die kurvenreiche Entwicklung des Schlafes
Wissenschaftler sind immer noch dabei, herauszufinden, warum wir schlafen – und wie viel wir wirklich brauchen.
Es ist unwahrscheinlich, dass ein müder Mensch diese extremen tierischen Schlaf-Hacks ausprobieren kann. Aber wenn man mehr darüber erfährt, wie vielfältig das Nickerchen in freier Wildbahn sein kann, zeigt sich die Flexibilität einiger Arten. Die Natur hat sich so entwickelt, dass es selbst in den prekärsten Situationen möglich ist, die Augen zu schließen.
