Спят ли рыбы? Сноподобные состояния покоя у рыб

Как исследователи определяют сон у рыб, что показали работы на данио о его регуляции, как разные виды отдыхают ночью, почему некоторые бледнеют и чем опасен постоянный свет.

Как определяют сон у рыб

У рыб нет век и неокортекса, поэтому картина мозговых волн и закрытые глаза, по которым распознают сон у млекопитающих, здесь неприменимы. Исследователи используют поведенческие критерии: длительный период неподвижности, характерную позу покоя (часто в определённом укрытии), чередование покоя и активности в 24-часовом цикле и повышенный порог пробуждения — для реакции нужен более сильный стимул. Ещё один признак — гомеостатическая регуляция: если покой прервать, животное позже компенсирует его более долгим или глубоким отдыхом.

Данные исследований на данио

Данио-рерио (Danio rerio) — основная модель позвоночных в исследованиях сна рыб. Обзор Калифорнийского технологического института 2026 года обобщает: личинки свободно живут примерно с пятого дня развития и уже показывают суточный цикл сна и бодрствования, который регулируют циркадный и гомеостатический процессы. У личинок порог пробуждения резко растёт после минуты и более неподвижности, поэтому неподвижность от одной минуты принимают за рабочее определение эпизода сна. Лишение сна механическим, зрительным или фармакологическим воздействием сопровождается последующим увеличением сна, что указывает на гомеостатический контроль.

Мелатонин: мутанты данио, не синтезирующие мелатонин (мутанты aanat2), сохраняют нормальные циркадные ритмы, но спят меньше ночью при чередовании света и темноты — мелатонин действует ниже по цепи от часов и задаёт время сна.
Галанин: лишение сна повышает экспрессию галанина в преоптической области и гипоталамусе, а рыбы с дефицитом галанина не показывают компенсаторного сна.
Гипокретин (орексин): усиление гипокретиновой сигнализации поддерживает бодрствование, удаление гипокретиновых нейронов сокращает сон у личинок, а потеря сигнализации дробит сон у взрослых данио — как у грызунов.
Серотонин: утрата серотонинергических ядер шва уменьшает количество и глубину сна и реакцию на его лишение.

По сводке литературы в Википедии, взрослые данио ночью зависают горизонтально, движения рта и жабр снижены почти вдвое, а разбудить их примерно в два раза труднее, чем днём.

Как разные виды отдыхают ночью

Сноподобный покой описан у многих видов, у каждого своя поза и место. Бурый сомик-кошка (brown bullhead) лежит на дне с расправленными плавниками и наклонённым телом, с замедленными сердцебиением и дыханием. Мозамбикская тиляпия ночью неподвижна, дышит медленнее и слабее реагирует на корм. Некоторые губаны и рыбы-попугаи окружают себя или вход в укрытие слизистой оболочкой, а спящих губанов — испанского (Spanish hogfish) и синеголового (bluehead wrasse) — водолазы поднимали к поверхности без реакции. Обзор 2024 года в Journal of Experimental Biology добавляет наблюдения в аквариумах: неоновая и кардинал-тетры (Paracheirodon innesi и P. axelrodi) ночью затихают, кардиналов видели отдыхающими у дна, полосатый ножетелый угорь Gymnotus carapo отдыхает головой вверх под углом около 30 градусов, несколько видов Barbus наклоняются на 45–60 градусов, а Nothobranchius korthausae отдыхает у поверхности с приподнятой головой. Губан-чистильщик Labroides dimidiatus в аквариуме пользуется пещерой для сна так же, как на рифе.

Сон есть не у всех рыб. У постоянно плавающих пелагических рыб, таких как тунцы и атлантическая скумбрия, явных признаков сна нет, а пещерные популяции мексиканской тетры (Astyanax mexicanus) спят около 2 часов в сутки против примерно 8 часов у поверхностных. Некоторые рыбы отказываются от сна на определённых этапах жизни: нерест и забота о потомстве подавляют ночной покой у трёхиглой колюшки и цихлазомы чернополосой, среди прочих, а у молоди мозамбикской тиляпии сна не обнаружено, хотя у взрослых он есть. Акулы Cephaloscyllium isabellum ведут ночной образ жизни и отдыхают днём.

Побледнение окраски ночью

Некоторые рыбы во время отдыха выглядят иначе. У неоновой тетры синие и красные участки ночью становятся сероватыми или тёмными и восстанавливаются, когда рыба утром становится активной; переливающаяся полоса создаётся отражающими свет кристаллами гуанина и меняется с сине-зелёной в адаптированном к свету состоянии на индиго — в адаптированном к темноте. В лабораторном исследовании эмбрионов данио поверхностный меланин уменьшался при постоянном свете и увеличивался при постоянной темноте; авторы связали это с меланин-концентрирующим гормоном и давлением сна. Поэтому бледная окраска сразу после включения света сама по себе не признак болезни у видов, о которых известно, что они меняют окраску ночью.

Световой режим и нарушенный покой

Свет — главный сигнал, задающий суточный ритм, наряду с температурой, доступностью корма и риском хищничества. Обзор 2024 года отмечает, что постоянный свет нарушает циркадную систему в целом и что многие виды рыб не снижают ночную активность при постоянном освещении. В ранних работах личинки морской собачки Lipophrys pholis при постоянном свете гибли чаще, чем при нормальном фотопериоде, а два губана вида Coris julis при интенсивном постоянном свете стали двигаться хаотично и погибли. В лабораторном исследовании 2026 года тусклый свет ночью вызывал повреждение сердца у эмбрионов данио. Данио, лишённые сна ночью с помощью потока воды, на следующий день реже проявляли реакцию испуга — нарушенный покой меняет дневное поведение.

Эти данные относятся к лабораторным и диким рыбам; в рассмотренных источниках нет конкретного числа тёмных часов для аквариумных видов. Смежные темы — в статьях stress-in-fish-guide и fish-stress-physiology-cortisol.