De jager dygtigt, reagerer på omgivelserne og synes om natten at gå ind i en tilstand, der bærer slående ligheder med vores søvn. Forskere har observeret to forskellige søvnfaser hos en australsk springedderkop – herunder en fase med hurtige øjenbevægelser og muskeltrækninger, der minder om menneskets REM-søvn. Om dyrene rent faktisk drømmer, er stadig et åbent spørgsmål. Opdagelsen rejser imidlertid et større spørgsmål: Hvor langt tilbage i evolutionen strækker søvnens rødder sig?

En lille jæger med en overraskende hemmelighed

Edderkopper er sandsynligvis ikke de dyr, de fleste mennesker først tænker på, når det drejer sig om søvn eller endda drømme. De virker ofte ubevægelige, kan reagere på et øjeblik og er kendt for deres komplekse jagtstrategier. Men hvad sker der, når de rent faktisk hviler sig? Et forskerteam ledet af forskere ved Universitetet i Bonn har undersøgt dette spørgsmål. Fokus var på den australske springedderkop Portia fimbriata. Denne art er særligt interessant, fordi den jager andre edderkopper ved hjælp af forbløffende sofistikerede strategier. For eksempel efterligner nogle medlemmer af slægten vibrationerne fra fanget bytte for at lokke andre edderkopper til.

Forskerne ønskede at finde ud af, om disse dyr rent faktisk sover, eller om de blot tager længere hvileperioder. De undersøgte også, om der inden for disse perioder kan identificeres forskellige tilstande, der kan sammenlignes med søvnstadierne hos andre dyr.

Resultatet var bemærkelsesværdigt: Observationerne tyder på et regelmæssigt søvnmønster med to tydelige faser. Den ene af disse udviser adfærdsmæssige træk, der minder om REM-søvn hos mennesker og andre hvirveldyr. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet *Proceedings of the National Academy of Sciences*.

Når noget pludselig bevæger sig under søvnen

REM-søvn er en særlig søvnfase. Forkortelsen står for »Rapid Eye Movement«. Hos mennesker er denne fase blandt andet kendetegnet ved karakteristiske øjenbevægelser og intens hjerneaktivitet. Mange særligt livagtige drømme siges at forekomme i denne søvnfase. Hos springedderkoppen observerede forskerne også iøjnefaldende bevægelser i visse hvilefaser. Disse omfattede hurtige øjenbevægelser – eller bevægelser i øjenstrukturerne – samt korte muskeltrækninger.

Det alene ville ikke have været tilstrækkeligt bevis på søvn. Dyr kan trods alt udvise bevægelser, selv når de hviler, uden egentlig at sove. Derfor undersøgte forskerholdet yderligere adfærdsmæssige kendetegn. Edderkopperne blev observeret over flere dage og nætter ved hjælp af højopløselige kameraer. I den mørke fase blev der anvendt infrarøde kameraer, så dyrene kunne optages med så lidt forstyrrelse som muligt. Forskerne dokumenterede edderkoppernes kropsholdninger, hvileperioder og tilbagevendende episoder med REM-lignende bevægelser.

Af særlig betydning var spørgsmålet om, hvordan edderkopperne reagerede på ydre stimuli. Dette skyldes, at søvn blandt andet adskiller sig fra ren hvile ved, at reaktionsdygtigheden ændres. Forskerne anvendte akustiske stimuli og undersøgte, hvor hurtigt edderkopperne reagerede på dem. Under visse REM-lignende faser var dyrene sværere at vække. Dette gav forskerne yderligere bevis for, at adfærden ikke blot handlede om at forblive ubevægelig.

Indhentning af søvn: Yderligere beviser

Et særligt interessant aspekt af undersøgelsen vedrørte det, der kaldes »søvnrebound«. Dette henviser til kroppens reaktion på søvnmangel: hvis søvnen forstyrres eller forkortes, kan kroppen efterfølgende forsøge at indhente noget af den tabte søvn. Dette fænomen observeres også hos mennesker. Efter en periode med utilstrækkelig søvn kan varigheden eller intensiteten af visse søvnfaser ændre sig.

Forskerne undersøgte, om der kunne observeres lignende ændringer hos edderkopperne efter en forstyrrelse af deres nattesøvn. Dyrene udviste da også efterfølgende flere REM-lignende episoder. Sammen med de ændrede reaktioner på stimuli og de tilbagevendende søvnfaser understøtter dette fund tolkningen af, at edderkopperne gennemgår en reguleret søvntilstand. Dette er videnskabeligt betydningsfuldt, fordi undersøgelsen ikke udelukkende bygger på eksternt observerbare bevægelser. Flere uafhængige adfærdsmæssige træk peger i samme retning.

Drømmer edderkopper virkelig?

Det er her, den særligt fascinerende del af historien begynder – og samtidig det område, hvor videnskabelig forsigtighed er vigtig. Hos mennesker forbindes REM-søvn ofte med livagtige drømme. Dette rejser hurtigt spørgsmålet om, hvorvidt springedderkopper også måtte have indre oplevelser under deres REM-lignende fase. Den aktuelle undersøgelse kan dog ikke besvare dette spørgsmål.

Forskerne registrerede dyrenes adfærd, men var ikke i stand til direkte at måle deres hjerneaktivitet. Derfor kan det ikke fastslås, om de observerede faser neurologisk svarer til menneskets REM-søvn. Det vides heller ikke, om edderkopperne har subjektive oplevelser i denne periode, som meningsfuldt kan sammenlignes med menneskelige drømme. De observerede bevægelser beviser heller ikke, at dyrene gennemgår deres jagtstrategier eller andre oplevelser, mens de sover.

Den præcise konklusion er derfor: Edderkopperne udviser et regelmæssigt søvnmønster med en REM-lignende fase. Om de drømmer, forbliver et åbent spørgsmål. Det er netop denne skelnen, der gør opdagelsen interessant. Den viser, at forskere ikke kun skal lede efter ydre ligheder, men også trin for trin undersøge, hvilke konklusioner dataene rent faktisk tillader.

Hvad har dette med vores søvn at gøre?

Ved første øjekast ser det ud til, at en lille edderkops søvnvaner og menneskets søvn har meget lidt til fælles. Mennesker har en kompleks hjerne med milliarder af nerveceller. Edderkopper har et nervesystem med en helt anden struktur. Ikke desto mindre kan undersøgelsen hjælpe os med bedre at forstå søvnens grundlæggende egenskaber.

Menneskets søvn består af forskellige faser, der veksler flere gange i løbet af natten. Disse omfatter forskellige ikke-REM-faser og REM-søvn. Disse faser adskiller sig blandt andet i deres hjerneaktivitet, deres fysiske manifestationer og deres betydning for forskellige biologiske processer. Der blev også observeret tydelige søvntilstande og tilbagevendende REM-lignende episoder hos springedderkoppen. Det betyder ikke, at dens søvnarkitektur er identisk med menneskets. Det tyder dog på, at visse karakteristika ved flerfasesøvn ikke nødvendigvis er begrænset til hvirveldyr.

Dette rejser et grundlæggende spørgsmål inden for evolutionsbiologien: Er nogle af søvnens karakteristika opstået uafhængigt af hinanden flere gange i løbet af evolutionen, eller stammer de delvist fra meget gamle biologiske mekanismer? Den nye undersøgelse giver ikke et endeligt svar. Den udvider dog det grundlag, hvorpå dette spørgsmål kan undersøges.

Edderkoppens indre ur

Undersøgelsen er også interessant set ud fra et kronobiologisk perspektiv. Dette videnskabelige felt beskæftiger sig med biologiske rytmer og med, hvordan organismer organiserer deres aktivitet over tid. Forskerne observerede en markant døgnaktivitet og en cirkadisk rytme hos Portia fimbriata. Biologiske rytmer, der varer cirka 24 timer, betegnes som cirkadiske. Hos mennesker styrer det indre ur blandt andet, hvornår vi bliver trætte, hvornår vi er mest produktive, og hvordan forskellige kropsfunktioner ændrer sig i løbet af dagen.

Hos mange dyr er sådanne rytmer tæt forbundet med skiftet mellem lys og mørke. Det indre ur kan orientere sig efter ydre signaler, især lys. Samtidig kan biologiske rytmer under passende forhold fortsætte, selv uden en regelmæssig ydre cyklus. Undersøgelsen af springedderkopper viser, at aktivitet, hvile og forskellige søvnfaser også er organiseret over tid hos disse dyr.

Dette betyder dog ikke, at deres indre ur fungerer nøjagtigt som menneskets. Undersøgelsen viser snarere, at den tidsmæssige organisering af hvile og aktivitet også kan undersøges hos dyr med et anderledes opbygget nervesystem. Dette er særligt værdifuldt for kronobiologien: Enhver, der ønsker at forstå biologiske rytmer, bør ikke udelukkende begrænse sine undersøgelser til arter, hvis fysiologi ligner menneskets særligt meget.

Hvorfor forskningen skal fortsætte nu

På trods af de bemærkelsesværdige resultater er der stadig mange ubesvarede spørgsmål. En central opgave er at fastslå, om der også forekommer sammenlignelige søvnfaser hos andre edderkoppearter. Forskerne har derfor til hensigt at sammenligne søvnmønstrene hos forskellige edderkopper. Derudover planlægger de at undersøge, om dyrenes adfærd i deres naturlige miljø adskiller sig fra adfærden under laboratorieforhold.

Et andet forskningsområde er sammenhængen mellem søvn og kognitive evner. De sofistikerede jagtstrategier hos slægten Portia rejser spørgsmålet om, hvorvidt visse søvnfaser kan være knyttet til lærings- eller hukommelsesprocesser. Om dette rent faktisk er tilfældet, og hvilke mekanismer der ligger til grund herfor, skal endnu undersøges.

Miljøpåvirkninger kan også spille en rolle.Kunstigt lys om natten forstyrrer mange organismers naturlige lys-mørke-cykler og kan forstyrre de biologiske rytmer. Om og hvordan sådanne påvirkninger påvirker edderkoppernes søvn, er et andet uafklaret forskningsspørgsmål.

På lang sigt kan sammenlignende studier bidrage til at identificere de søvnkarakteristika, der er fælles for meget forskellige dyregrupper. Dette ville være et vigtigt skridt i retning af at forstå, hvilke søvnfunktioner der er særligt grundlæggende, og hvordan de har udviklet sig over tid.

Konklusion: Et blik på søvnens oprindelse

Den australske springedderkop viser, at søvn kan være mere kompleks, end den ser ud ved første øjekast, selv hos et dyr med et helt anderledes nervesystem. De observerede søvnfaser, den nedsatte reaktionsdygtighed og ændringerne efter forstyrret nattesøvn udgør overbevisende adfærdsmæssige beviser på et reguleret søvnmønster med en REM-lignende fase. Om edderkopperne rent faktisk drømmer, er stadig uklart. Det ville også være forhastet at drage en direkte parallel til menneskets REM-søvn.

Opdagelsen åbner imidlertid op for et spændende perspektiv: Det kan være muligt at undersøge søvnens grundlæggende egenskaber ikke kun hos pattedyr og fugle, men også hos dyr, hvis nervesystemer er opbygget helt anderledes.

For kronobiologien betyder dette en udvidelse af perspektivet. Søvn og biologiske rytmer er ikke emner, der udelukkende vedrører mennesker. Enhver, der ønsker at forstå deres grundlæggende principper, må også kigge der, hvor man umiddelbart mindst ville forvente at finde dem – for eksempel hos en lille edderkop, der hviler under sit spind om natten.