Dva týdny bez zamhouření oka: Netušené schopnosti spících delfínů

Kytovci se jako jediní savci naplno vrátili ze souše do vodního prostředí. Jejich organismus musel prodělat celou řadu důmyslných adaptací. Jedinečný je například jejich dýchací a oběhový systém, který některým velrybám dovoluje ponory do více než kilometrové hloubky na dobu bezmála jedné hodiny. Tím ale nejsou neobyčejné schopnosti kytovců zdaleka vyčerpány.

Bdělý spánek hlídačů

Všichni kytovci tedy zvládnou na mimořádně dlouhou dobu zadržet dech. Ten se však i nám tají nad schopností echolokace, kterou mnozí z nich využívají k orientaci. Rovněž hlasová komunikace těchto tvorů představuje naprosto fascinující fenomén. Kupříkladu „zpěvy“ keporkaků (Megaptera novaeangliae) by díky své složité kompozici jen těžko hledaly v živočišné říši konkurenci. Významnou proměnu prodělala i regulace spánku, protože na rozdíl od suchozemských savců nemůže kytovec opravdu tvrdě usnout. Je nucen opakovaně vyplouvat na hladinu k nádechu. Přitom se neobejde bez aktivního pohybu a činného mozku.

Delfíni vyřešili dilema mezi potřebou spánku a nutností neustále se udržovat v bdělosti střídavým odpočinkem vždy jen jedné mozkové hemisféry. Poloviny mozku se dělí o spánek a bdění, přičemž bdící část má za úkol zajistit spícímu delfínovi pravidelné vynoření nad hladinu, kde se nadechuje.

Podobný spánek „na půl mozku“ není v přírodě zas tak výjimečný. Ovládají jej například vodní ptáci, kteří se sdružují do velkých hejn. Jedinci, kteří usednou na zem nebo vodní hladinu uprostřed hejna, jsou krytí svými sousedy a mohou nerušeně spát. Na ptácích, kteří zůstali na okraji hejna, leží veškerá tíha „strážní služby“. Také oni ale potřebují spát, a proto usínají alespoň na polovinu mozku. Natočí se tak, aby mohli jedním okem pozorovat okolí hejna a zaznamenali blížící se nebezpečí. Protilehlá polovina mozku, která zpracovává signály z „hlídajícího“ oka bdí a je připravena spustit alarm. Polovina mozku, jež kontroluje oko natočené k bezpečnému středu hejna, pak může klidně spát.

Hledání falešného odrazu

Napůl spící mozek delfína je zcela jistě schopen plnit poměrně jednoduché úkoly, jako je vyplouvání na hladinu a nádech nebo hlídání okolí. Zvládnout ještě víc? Tým amerických vědců pod vedením Briana Branstettera z National Marine Mammal Foundation odhalil, že delfíni dokážou se spící polovinou mozku plnit po dlouhou dobu i poměrně složité úkoly.

Vědci použili pro pokus pár delfínů skákavých (Tursiops truncatus), které naučili vyhledávat echolokací „falešné cíle“. Delfín se orientuje podle zachycených odrazů krátkých ultrazvukových „výkřiků“. Badatelé umístili do bazénu osm reproduktorů, z nichž delfínům přehrávali uměle vytvářenou imitaci odrazu jejich echolokačních zvuků. V daném místě se echolokační zvuky od ničeho neodrážely, ale delfíní smysly zaznamenaly, že i tady se nachází překážka. Zvířata byla vycvičená, aby při zachycení signálů vyhledala jejich zdroj – tedy falešný cíl – a stiskla u něj umístěnou páku. Hodnotila se rychlost reakce – jinak řečeno doba, jakou delfín potřeboval k nalezení falešného cíle – a také to, zda určil „falešný cíl“ správně.

Mozek k neutahání

Po potřebném výcviku a přípravách zahájili vědci pětidenní experiment se samcem Nayem a samičkou Sayou. Oba vydrželi hledat falešné cíle celých pět dní bez toho, že by jejich výkonnost vykazovala pokles prozrazující únavu. Say byla v řešení úlohy výrazně úspěšnější. Zatímco Nay nacházel falešné cíle se zhruba osmdesátiprocentní úspěšností, samička se mýlila jen ve 2 % pokusů.

V této fázi bylo jasné, že mozek delfína, navzdory střídavému usínání mozkových hemisfér, vydrží podávat perfektní výkon po dobu pěti dní a přitom nejeví známky únavy. Vydržel by ještě déle? Na to měl odpovědět pokus se samičkou Say. Prodloužený experiment trval patnáct dní a ani v jeho závěru se Saya nezdála být vůbec unavená. Dál už vědci test neprotahovali, možná ani ne s ohledem na pokusné zvíře, jako spíše kvůli vlastní vyčerpanosti. Definitivní hranici delfíních možností v nepřetržité „duševní práci“ tedy zatím neznáme.