Así duermen los mamíferos y aves marinas

El mundo del sueño, un fenómeno misterioso y esencial para la vida, se revela aún más intrigante cuando lo observamos en el reino marino.

Gerardo Sifuentes

07/10/2023 2:18pm

En un entorno implacable como el océano, los delfines mulares (Tursiops truncatus), elefantes marinos (Mirounga angustirostris) y fragatas (Fregata magnificens) han desarrollado estrategias únicas para enfrentar los desafíos de dormir mientras nadan o vuelan sobre las olas, reveladas ahora gracias a una investigación realizada por el Instituto Max Planck de Alemania. A medida que se investigan estas adaptaciones, han surgido nuevos interrogantes sobre la función y la importancia del sueño en estos asombrosos animales.

El sueño en mamíferos y aves marinos se compone de dos tipos principales: el sueño de ondas lentas (SWS) y el sueño de movimientos oculares rápidos (REM). Mientras que el SWS se caracteriza por ondas cerebrales grandes y lentas, el REM se asemeja a la vigilia en términos de actividad cerebral, pero con un tono muscular reducido y ambos ojos cerrados. Estos dos estados son fundamentales para el funcionamiento del cerebro y la consolidación de la memoria, pero ¿cómo logran los animales adaptarse a estas necesidades en el entorno implacable del océano?

¿Cómo duermen los delfines?

Los delfines, con sus hábitos acuáticos y su aguda inteligencia, presentan una de las adaptaciones más asombrosas en el reino del sueño marino. Duermen principalmente de forma unihemisférica, donde un hemisferio cerebral permanece alerta mientras el otro descansa; con un ojo cerrado y el otro en alerta. Esta estrategia les permite mantener la conciencia ambiental y, al mismo tiempo, descansar. Sin embargo, aquí reside un misterio: ¿dónde está el REM en los delfines?

Los delfines mulares o de nariz de botella recién nacidos, que nadan continuamente durante el primer mes después del nacimiento, desafían la noción convencional del sueño REM. Mantienen los ojos abiertos uno frente al otro para evitar separarse, lo que sugiere que, a pesar de participar en el sueño unihemisférico, podrían no experimentar el sueño REM durante este período crucial para su desarrollo.
Para comprender esta aparente falta de sueño REM en los delfines, se han propuesto varias teorías.

Algunos investigadores sugieren que el sueño REM podría ser menos necesario para los delfines debido a la actividad constante que mantienen durante su sueño unihemisférico. Esta actividad constante, que incluye nadar y mantenerse cerca de la superficie para respirar, podría proporcionar suficiente estimulación cerebral y evitar la necesidad del sueño REM.

Sin embargo, este enigma plantea más preguntas. ¿Cómo logran los delfines mantener la vitalidad de su sistema nervioso y el procesamiento de la información sin el sueño REM? ¿Existe alguna compensación biológica o adaptación en su fisiología que les permita funcionar sin este estado de sueño?

¿Cómo duermen los elefantes marinos?

Los elefantes marinos del norte, por otro lado, han desarrollado una táctica única para dormir en el océano. Inician inmersiones mientras están despiertos y luego duermen mientras flotan pasivamente hacia abajo a través de la columna de agua. Esto los lleva a dormir menos de dos horas al día en el mar, en comparación con las 11 horas al día que disfrutan de sueño en tierra firme; este sueño es más prolongado y parece ser más profundo en comparación con sus breves períodos de sueño en el mar.

Estas inmersiones durante el sueño no suelen seguirse de búsqueda de alimento en profundidad, lo que sugiere que se realizan exclusivamente para dormir y a costa de la energía necesaria para regresar a la superficie. Este comportamiento, mientras se encuentra en el misterio, plantea la pregunta de cómo estos elefantes marinos logran reparar sus cuerpos y cerebros con tan poco sueño en el océano.

Una teoría interesante sugiere que la inmersión durante el sueño puede servir como una estrategia evolutiva para evitar a los depredadores, como los tiburones y las orcas, que cazan más cerca de la superficie. Al retirarse cientos de metros bajo la superficie para dormir, los elefantes marinos reducirían significativamente el riesgo de depredación. Sin embargo, esto plantea la cuestión de si la falta de sueño en el mar tiene costos a largo plazo para su salud y rendimiento.

¿Cómo duermen las fragatas?

Las fragatas, aves marinas conocidas por su impresionante capacidad de vuelo, enfrentan un dilema único: ¿cómo duermen en un entorno donde el aterrizaje en el agua podría ser mortal debido a la presencia de depredadores acuáticos? Su estrategia de sueño es igualmente única. Las fragatas duermen mientras se elevan en espirales sobre las corrientes de aire ascendentes durante la noche, manteniendo un ojo abierto para evitar colisiones en pleno vuelo.

Este comportamiento, aparentemente riesgoso, permite a las fragatas minimizar el tiempo de sueño y maximizar la seguridad. Sin embargo, solo duermen alrededor de una hora al día mientras vuelan. ¿Cómo logran estas aves recuperarse con tan poco sueño en el océano y, en contraste, dormir más de 12 horas al día cuando regresan a tierra firme?

¿Por qué duermen así?

Estas adaptaciones únicas de los animales marinos para dormir en el océano plantean desafíos a las teorías convencionales sobre la función del sueño. ¿Por qué duermen tan poco en el mar? Una hipótesis sostiene que el sueño REM recalienta el tronco del encéfalo, preparando al animal para moverse rápidamente al despertar. En el caso de delfines y lobos marinos, la actividad motora durante el sueño unihemisférico mantiene caliente el tronco del encéfalo, eliminando así la necesidad del sueño REM mientras están en el agua.

Sin embargo, también se plantea la pregunta de si estas adaptaciones tienen un costo a largo plazo. ¿Pueden los animales que duermen poco tiempo compensar los beneficios inmediatos de la vigilia prolongada con costos potenciales que afecten su aptitud en el futuro? Esto incluye la posibilidad de neurodegeneración temprana en animales que duermen poco tiempo.

En el futuro, es probable que las investigaciones se centren en aspectos más detallados de las adaptaciones del sueño en el reino marino, como la neurofisiología subyacente de estas adaptaciones, las diferencias en la función del sueño en tierra y en el agua, y las implicaciones a largo plazo de las estrategias de sueño en la salud y el rendimiento de estos animales.

El artículo «Diversas estrategias para dormir en el mar», escrito por el doctor Niels C. Rattenborg, del grupo de investigación de Inteligencia Biológica del Instituto Max Planck, fue publicado por la revista Science, de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) el 2 de octubre de 2023.