Il pinguino che sopravvive facendo migliaia di microsonni di 4 secondi al giorno

I sonnellini diventano ancora più brevi e più frequenti quando si prende cura delle uova

[4 Dicembre 2023]

Gli animali, dalle meduse agli esseri umani, passano gran parte del loro tempo dormendo e diverse prove scientifiche indicano che il sonno gioca un ruolo importante nel mantenimento delle prestazioni cognitive adattive durante la veglia.  La perdita di sonno, è un problema crescente nelle nostre società inquinate 24 ore su 24, 7 giorni su 7, dal rumore e dalla luce e ha un impatto dannoso sulla nostra capacità di interagire con l’ambiente. Il sonno insufficiente porta all’assopimento, l’interruzione della veglia di alcuni secondi dovuta alla chiusura degli occhi e all’attività cerebrale correlata al sonno. Le conseguenze di questi microsonni vengono di solito considerate negative, soprattutto tra gli esseri umani che si addormentano mentre guidano. Ma Lo studio “Nesting chinstrap penguins accrue large quantities of sleep through seconds-long microsleeps”, pubblicato su Science da un team di ricdercatori guidato dal Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL) e dal Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz (MPI-BI) evidenzia che, almeno nel caso di un piccolo pinguino, il pigoscelide antartico (Pygoscelis antarcticus o pinguino dal sottogola) i  microsonni possono fornire alcuni dei benefici e non sembrano essere troppo brevi perché il sonno possa svolgere le sue funzioni

Lo studio descrive per la prima volta un animale che si riproduce con successo in natura nonostante abbia ottenuto un sonno estremamente frammentato e al CRN spiegano che «Durante l’incubazione delle uova, i pinguini sottogola accumulano grandi quantità di sonno attraverso migliaia di microsonni della durata di secondi. Nonostante dormissero in questo modo insolito, i pinguini sono riusciti ad allevare con successo i loro piccoli, suggerendo che le funzioni riparatrici del sonno possono essere raggiunte attraverso i microsonni. Questo modello di sonno senza precedenti è probabilmente un adattamento alla presenza costante di Stercorari bruni (o skua, un predatore di uova) e una risposta al rumore e all’aggressione di altri pinguini della colonia».

I ricercatori francesi e tedeschi e del  Korean Polar Research Institute hanno registrato per la prima volta il comportamento e l’attività cerebrale dei pigoscelidi antartici selvatici che si riproducono su King George Island, in Antartide, utilizzando tecniche progettate su misura e data loggers che registravano l’attività cerebrale. I pinguini sono stati registrati per 11 giorni, a terra e in mare, dove si immergono fino a 200 metri di profondità. I ricercatori hanno esaminato come la nidificazione al confine della colonia, dove i pinguini sono esposti agli stercorari bruni, rispetto al trambusto caotico del centro della colonia, abbia influenzato il sonno di questi uccelli marini e dicono che  «Il sonno a onde lente, il tipo di sonno predominante negli uccelli, compresi i pinguini, si verificava in entrambi gli emisferi contemporaneamente (sonno biemisferico a onde lente) o in un emisfero alla volta (sonno unemisferico a onde lente). Gli episodi di tutti i tipi di sonno a onde lente erano estremamente brevi, di solito duravano solo pochi secondi. Anche quando venivano combinati periodi consecutivi di diversi tipi di sonno, la stragrande maggioranza durava meno di 5 secondi. Dal punto di vista comportamentale, questa frammentazione del sonno si manifesta con la chiusura e l’apertura frequenti di uno o entrambi gli occhi. Nonostante venga impegnato in episodi brevi, ciascun emisfero cerebrale ha ottenuto 11,5-12 ore di sonno a onde lente al giorno, distribuito uniformemente nelle 24 ore del giorno, con oltre 500 episodi all’ora».

Basandosi su ricerche precedenti fatte sulle anatre, gli autori del nuovo studio si aspettavano che i pinguini esposti ai predatori al confine della colonia dormissero meno e si impegnassero in un sonno più unemisferico. Invece, hanno scoperto che «Gli uccelli al confine dormivano il 10% in più, in periodi più lunghi del 40% (1 secondo), e non dormivano più unemisfericamente rispetto a quelli che nidificavano al centro. Questa scoperta inaspettata suggerisce che il disturbo e l’aggressività da parte di altri pinguini all’interno della colonia hanno un impatto maggiore sul sonno rispetto all’esposizione ai predatori».

Il nuovo studio ha anche dimostrato che i pinguini possono dormire mentre galleggiano sulla superficie del mare e spiegano ancora che «Sebbene dormissero meno che sulla terraferma, il sonno a onde lente era più consolidato e quasi esclusivamente biemisferico. Una volta tornati a terra, il sonno perso in mare veniva parzialmente recuperato, anche se sempre per periodi di appena 4 secondi. La persistente frammentazione del sonno esibita dai pinguini in tutte le condizioni a terra è probabilmente un adattamento per monitorare visivamente l’ambiente per predatori e conspecifici».

I ricercatori concludono: «Nel complesso, questo articolo dimostra che i pinguini sottogola sono in grado di riprodursi con successo in circostanze ecologiche del mondo reale, nonostante accumuli sonno attraverso microsonni della durata di secondi. Di conseguenza, almeno in alcune specie, questo lavoro suggerisce che le funzioni del sonno possono essere raggiunte impegnandosi in migliaia di microsonni al giorno».