Чи сплять риби? Сноподібні стани спокою в риб

Як дослідники визначають сон у риб, що показали роботи на даніо про його регуляцію, як різні види відпочивають уночі, чому деякі бліднуть і чим небезпечне постійне світло.

Як визначають сон у риб

Риби не мають повік і неокортексу, тож картина мозкових хвиль і заплющені очі, за якими розпізнають сон у ссавців, тут не застосовні. Дослідники використовують поведінкові критерії: тривалий період нерухомості, характерну позу спокою (часто в певному укритті), чергування спокою й активності в 24-годинному циклі та підвищений поріг пробудження — для реакції потрібен сильніший стимул. Ще одна ознака — гомеостатична регуляція: якщо спокій перервати, тварина згодом компенсує його довшим або глибшим відпочинком.

Дані досліджень на даніо

Даніо-реріо (Danio rerio) — основна модель хребетних у дослідженнях сну риб. Огляд Каліфорнійського технологічного інституту 2026 року підсумовує: личинки живуть вільно приблизно з п'ятого дня розвитку й уже мають добовий цикл сну та неспання, який регулюють циркадний і гомеостатичний процеси. У личинок поріг пробудження різко зростає після хвилини й більше нерухомості, тому нерухомість від однієї хвилини беруть за робоче визначення епізоду сну. Позбавлення сну механічним, зоровим чи фармакологічним впливом супроводжується подальшим збільшенням сну, що вказує на гомеостатичний контроль.

Мелатонін: мутанти даніо, які не синтезують мелатонін (мутанти aanat2), зберігають нормальні циркадні ритми, але сплять менше вночі за чергування світла й темряви — мелатонін діє нижче за ланцюгом від годинника й задає час сну.
Галанін: позбавлення сну підвищує експресію галаніну в преоптичній ділянці та гіпоталамусі, а риби з дефіцитом галаніну не показують компенсаторного сну.
Гіпокретин (орексин): посилення гіпокретинової сигналізації підтримує неспання, видалення гіпокретинових нейронів скорочує сон у личинок, а втрата сигналізації дробить сон у дорослих даніо — як у гризунів.
Серотонін: втрата серотонінергічних ядер шва зменшує кількість і глибину сну та реакцію на його позбавлення.

За зведенням літератури у Вікіпедії, дорослі даніо вночі зависають горизонтально, рухи рота й зябер знижені майже вдвічі, а розбудити їх приблизно вдвічі важче, ніж удень.

Як різні види відпочивають уночі

Сноподібний спокій описано в багатьох видів, і кожен має свою позу та місце. Бурий сомик-кішка (brown bullhead) лежить на дні з розправленими плавцями й нахиленим тілом, зі сповільненими серцебиттям і диханням. Мозамбіцька тиляпія вночі нерухома, дихає повільніше й слабше реагує на корм. Деякі губани та риби-папуги оточують себе або вхід до укриття слизовою оболонкою, а сплячих губанів — іспанського (Spanish hogfish) і синьоголового (bluehead wrasse) — водолази піднімали до поверхні без реакції. Огляд 2024 року в Journal of Experimental Biology додає спостереження в акваріумах: неонова й кардинал-тетри (Paracheirodon innesi і P. axelrodi) вночі затихають, кардиналів бачили біля дна, смугастий ножетілий вугор Gymnotus carapo відпочиває головою вгору під кутом близько 30 градусів, кілька видів Barbus нахиляються на 45–60 градусів, а Nothobranchius korthausae відпочиває біля поверхні з піднятою головою. Губан-чистильник Labroides dimidiatus в акваріумі користується печерою для сну так само, як на рифі.

Сон є не в усіх риб. У пелагічних риб, що плавають безперервно, як-от тунці й атлантична скумбрія, явних ознак сну немає, а печерні популяції мексиканської тетри (Astyanax mexicanus) сплять близько 2 годин на добу проти приблизно 8 годин у поверхневих. Деякі риби відмовляються від сну на певних етапах життя: нерест і турбота про потомство пригнічують нічний спокій у триголкової колючки та цихлазоми чорносмугої, серед інших, а в молоді мозамбіцької тиляпії сну не виявлено, хоча в дорослих він є. Акули Cephaloscyllium isabellum ведуть нічний спосіб життя й відпочивають удень.

Збліднення забарвлення вночі

Деякі риби під час відпочинку виглядають інакше. У неонової тетри сині й червоні ділянки вночі стають сіруватими або темними й відновлюються, коли риба вранці стає активною; переливчаста смуга утворюється кристалами гуаніну, що відбивають світло, і змінюється із синьо-зеленої в адаптованому до світла стані на індиго — в адаптованому до темряви. У лабораторному дослідженні ембріонів даніо поверхневий меланін зменшувався за постійного світла й збільшувався за постійної темряви; автори пов'язали це з меланін-концентрувальним гормоном і тиском сну. Тому бліде забарвлення одразу після ввімкнення світла саме по собі не є ознакою хвороби у видів, про які відомо, що вони змінюють забарвлення вночі.

Світловий режим і порушений спокій

Світло — головний сигнал, що задає добовий ритм, поряд із температурою, доступністю корму й ризиком хижацтва. Огляд 2024 року зазначає, що постійне світло порушує циркадну систему загалом і що багато видів риб не знижують нічної активності за постійного освітлення. У ранніх роботах личинки морської собачки Lipophrys pholis за постійного світла гинули частіше, ніж за нормального фотоперіоду, а два губани виду Coris julis за інтенсивного постійного світла почали рухатися хаотично й загинули. У лабораторному дослідженні 2026 року тьмяне світло вночі спричиняло ушкодження серця в ембріонів даніо. Даніо, позбавлені сну вночі потоком води, наступного дня рідше виявляли реакцію переляку — порушений спокій змінює денну поведінку.

Ці дані стосуються лабораторних і диких риб; у розглянутих джерелах немає конкретної кількості темних годин для акваріумних видів. Суміжні теми — у статтях stress-in-fish-guide і fish-stress-physiology-cortisol.