Efficiëntie: waarom rendieren tegelijkertijd kauwen en slapen

REenden lijken een slimme strategie te hebben om zichzelf voldoende vet te geven tijdens de heldere poolzomer tot aan het donkere, droge seizoen – en tegelijkertijd te rusten: ze slapen terwijl ze hun voedsel uitbraken. Dat zet er één De huidige studie Door onderzoekers van de universiteiten van Zürich en Tromsø.

Zoals een team uit Noorwegen en Zwitserland meldde, zouden dieren hierdoor bijna de klok rond kunnen eten als er voldoende voedsel aanwezig is. Zo bereiden ze zich voor op de lange en voedselarme Arctische winter.

In de lijst met rendieren die zijn aangepast aan het leven in de Europese toendraregio,
De nadruk ligt vooral op rendiermos, dat zelfs bij de ijzige temperaturen van het Noordpoolgebied nog steeds groeit, maar ook op andere korstmossen, grassen en struiken. Dit voedsel wordt eerst ruw doorgeslikt en later door de dieren uitgebraakt en gekauwd voordat ze uiteindelijk hun voedsel verteren, zodat de dieren er het beste van kunnen maken. Ook koeien en schapen zijn bijvoorbeeld afhankelijk van dit speciale dieet.

Terwijl de dieren herkauwen, lijkt het erop dat ze op zijn minst gedeeltelijk slapen. Dit wordt gesuggereerd door een onderzoek waarvan de resultaten nu zijn gepubliceerd in het tijdschrift 'Current Biology'. “Hoe meer rendieren herkauwen, hoe minder extra niet-REM-slaap nodig is”, legt hoofdauteur en neurowetenschapper Melanie Forer van de Universiteit van Zürich in een verklaring uit. Hierdoor zouden de dieren tijd kunnen besparen terwijl ze aan hun slaap- en spijsverteringsbehoeften voldoen. Vooral tijdens de poolzomermaanden, wanneer de zon niet ondergaat.

De onderzoeksgroep analyseerde de hersengolven van een kudde Europese rendieren (Rangifer Tarandus Tarandus, behorend tot de hertenfamilie) in Tromsø, Noorwegen. De proefdieren waren vrouwtjes die bij de kudde van de Noorse Arctische Universiteit werden gehouden. Daar kunnen ze bestudeerd worden in binnenstallen met gecontroleerde verlichting, onbeperkt voeren en een constante temperatuur.

Lees ook

De metingen van het onderzoek zijn onder verschillende omstandigheden uitgevoerd: tijdens de herfstnachtevening, de zomerzonnewende, wanneer de zon niet zo ver naar het noorden ondergaat, en tijdens de winterzonnewende, wanneer deze niet opkomt.

In hun experimenten konden de onderzoekers waarnemen dat rendieren in de winter, zomer en herfst vrijwel evenveel sliepen, hoewel ze in de zomer actiever waren. “Het feit dat rendieren in de winter en de zomer evenveel slapen, duidt erop dat ze verschillende strategieën moeten hebben om met de beperkte slaaptijd in de Arctische zomer om te gaan”, legt Forer uit.

Gemiddeld brachten rendieren 5,4 uur per dag door in niet-REM-slaap, 0,9 uur in REM-slaap en 2,9 uur aan herkauwen. REM- en niet-REM-slaap zijn twee verschillende slaapfasen, elk met verschillende fasen, en kunnen ook bij mensen worden waargenomen. Deze stadia worden gekenmerkt door verschillende hersenactiviteiten – en snelle oogbewegingen. Deze zijn typerend voor de fase van snelle oogbewegingen. Het is de laatste fase van de slaapcyclus en staat bekend om zijn intense en levendige dromen. Zoogdieren slapen in de winter doorgaans langer dan in de zomer.

Rendieren die herkauwen zijn meer ontspannen

De onderzoekers vermoeden dat dieren herkauwen daadwerkelijk kunnen gebruiken voor troost. Er zijn al slaapachtige hersengolven waargenomen tijdens het herkauwen bij schapen, geiten, koeien en dwergherten – allemaal herkauwers. Het was echter voorheen onduidelijk of herkauwen een herstellende functie zou kunnen hebben die vergelijkbaar is met slapen.

Analyse van de elektro-encefalogram (EEG)-metingen van het rendier toonde aan dat de hersengolfpatronen tijdens het herkauwen vergelijkbaar waren met de patronen die optreden tijdens de niet-REM-slaap. Dit omvatte verhoogde zogenaamde ‘slow wave-activiteit’ met langzame hersengolven en slaapspindels, d.w.z. korte pieken in hersenactiviteit die typerend zijn voor deze slaapfase.

Bovendien vertoonden de rendieren tijdens het slapen en herkauwen soortgelijk gedrag, en het onderzoeksteam ontdekte: in beide gevallen hadden ze de neiging om te gaan liggen of stil te staan ​​en reageerden ze minder op verstoringen, zoals die van naburige dieren. Als een rendier bijvoorbeeld dichtbij zat of stond, reageerde het 45% van de tijd wanneer het volledig wakker was. Maar slechts 25% van de tijd bevonden ze zich in een staat van herkauwen, en 5% van de tijd bevonden ze zich in de niet-REM-fase.

Exclusief lezen

Lees ook

De groep van Melanie Forer testte ook of herkauwen het zogenaamde slaapinstinct bij dieren kon verminderen. Om dit te doen, ontnamen ze het rendier twee uur lang de slaap en maten ze vooraf en daarna de hersengolven. Ter vergelijking: wetenschappers ontdekten dat herkauwen na een gedwongen korte slaap de slaapdruk daadwerkelijk vermindert. De neurowetenschapper uit Zürich legde uit dat dit gunstig zou kunnen zijn voor de rendieren, omdat ze geen concessies zouden hoeven te doen aan het herstel van de slaap als ze meer tijd zouden besteden aan herkauwen.

Dit voordeel zal vooral in de zomer belangrijk zijn: hoe meer dieren eten, hoe meer tijd ze besteden aan het herkauwen van planten. “Ruming verhoogt de opname van voedingsstoffen. Daarom is het belangrijk dat rendieren in de zomer voldoende tijd besteden aan herkauwen, zodat ze aankomen in gewicht in afwachting van de winter”, zegt Forer.

Zoals uit de analyse bleek, brengen rendieren slechts een deel van hun tijd slapend door terwijl ze herkauwen. Vervolgonderzoek zou daarom de effecten van herkauwen tijdens de slaap moeten vergelijken met de effecten van herkauwen terwijl hij wakker is, en zou idealiter ook de slaap van rendieren onder meer natuurlijke buitenomstandigheden moeten onderzoeken. Hiervoor zijn echter chirurgisch geïmplanteerde EEG-sensoren nodig, in tegenstelling tot de niet-invasieve oppervlakte-elektroden die in het onderzoek worden gebruikt.

Ten slotte zou het nuttig kunnen zijn om vooral onderzoek te doen bij kleine dieren, zegt Forer: Uit onderzoek bij mensen weten ze dat de behoefte aan slaap bij jonge kinderen en zuigelingen veel groter is dan bij volwassenen. Daarom zou het interessant zijn om de slaap van jonge rendieren te bestuderen.