Evolución del sueño: las avestruces duermen como ornitorrincos

Los mamíferos presentan dos tipos de sueño:

• El SWS (sueño de ondas lentas), se caracteriza por un electroencefalograma con ondas cerebrales lentas y amplias. El SWS es iniciado y mantenido por el prosencéfalo. 
• El REM (movimiento de ojos rápido), se caracteriza por ondas cerebrales rápidas y de baja amplitud que refleja activación cortical. Se asocia al movimiento rápido de los ojos y a un reducido tono muscular.

  Los reptiles no muestran la actividad neuronal observada durante el sueño REM en el tronco del encéfalo en los mamíferos, ni muestran signos corticales de sueño REM ni SWS, pero las aves si que presentan SWS y REM.

Investigación

  Un equipo multidisciplinar de científicos procedió a realizar un estudio electrofisiológico del sueño de avestruces, Struthio camelus L. En el video podemos ver cómo se alternan los dos tipos de sueño.

  Se observó que los episodios de sueño REM caracterizados por movimientos rápidos de los ojos, reducción del tono muscular y movimientos de cabeza son similares a los de la fase REM de otras aves y mamíferos, pero durante la fase REM de los avestruces la actividad del prosencéfalo puede alternar entre activación de tipo sueño REM  con ondas lentas tipo SWS.

Sueño propio de monotremas

  Este patrón de sueño antes se había encontrado en mamíferos monotremas (equidnas y ornitorrincos). Además la cantidad de sueño REM de los avestruces es mucho mayor que en ninguna otra ave, lo mismo que pasa con los ornitorrincos, Ornithorhynchus anatinus que presentan mucho más sueño REM que el resto de mamíferos. 

  El sueño de los monotremas presentan un único estado que combina elementos SWS y REM. El córtex de los ornitorrincos muestra ondas lentas similares a SWS sólo durante el sueño, y entonces las ondas lentas corticales aparecen junto a movimiento rápido de los ojos y reducido tono muscular.

Evolución del sueño

  Esto sugiere que el sueño REM a nivel del tronco del encéfalo y el SWS a nivel cortical estaban presentes en los ancestros comunes de todos los mamíferos, mientras que el sueño REM con activación cortical evolucionó tras la aparición de euterios y marsupiales. La inusual actividad del sueño de los monotremas puede reflejar una pérdida de sueño REM con activación cortical.

  Estos descubrimientos indican una secuencia recurrente de estadios en la evolución del sueño en el que las etapas SWS y REM surgen de un estado hetereogéneo único que se segregó  temporalmente en dos estados diferentes. Debemos pensar, por tanto, que la activación del prosencéfalo durante el sueño REM es una nueva característica evolutiva presumiblemente involucrada en la realización de nuevas funciones del sueño no observadas en animales con otro tipo de cerebros.

  Desde el punto de vista evolutivo los avestruces muestran rasgos considerados arcaicos en aves, algo similar a lo que ocurre con los ornitorrincos dentro de los mamíferos.

Un saludo

Referencias :

Ostriches sleep like platypuses


Lesku, J., Meyer, L., Fuller, A., Maloney, S., Dell’Omo, G., Vyssotski, A., & Rattenborg, N. (2011). Ostriches Sleep like Platypuses PLoS ONE, 6 (8) DOI: 10.1371/journal.pone.0023203

Nota: siendo la siesta una actividad propia de las tardes de verano este artículo participa en el VII Carnaval de biología(Biocarnaval de verano) albergado en el blog ¡Jindetrés, sal!