Cacciano con abilità, reagiscono a ciò che li circonda e, di notte, sembrano entrare in uno stato che presenta sorprendenti somiglianze con il nostro sonno. I ricercatori hanno osservato due fasi distinte del sonno in un ragno saltatore australiano, tra cui una fase caratterizzata da movimenti rapidi degli occhi e contrazioni muscolari che ricordano il sonno REM umano. Se questi animali sognino davvero rimane una questione aperta. Tuttavia, la scoperta solleva un interrogativo più ampio: fino a quando risalgono le radici evolutive del sonno?

Un minuscolo cacciatore con un segreto sorprendente

Probabilmentei ragni non sono gli animali a cui la maggior parte delle persone pensa per primi quando si parla di sonno o addirittura di sogni. Spesso sembrano immobili, possono reagire in un batter d’occhio e sono noti per le loro complesse strategie di caccia. Ma cosa succede quando si riposano davvero? Un gruppo di ricerca guidato da scienziati dell’Università di Bonn ha indagato su questa questione. L’attenzione si è concentrata sul ragno saltatore australiano Portia fimbriata. Questa specie è particolarmente interessante perché caccia altri ragni utilizzando strategie sorprendentemente sofisticate. Ad esempio, alcuni esemplari di questo genere imitano le vibrazioni delle prede catturate per attirare altri ragni.

I ricercatori volevano scoprire se questi animali dormissero effettivamente o si limitassero semplicemente a prendersi lunghi periodi di riposo. Hanno inoltre indagato se, all’interno di questi periodi, fosse possibile identificare diversi stati, paragonabili alle fasi del sonno di altri animali.

Il risultato è stato notevole: le osservazioni suggeriscono un modello di sonno regolare con due fasi distinte. Una di queste presenta caratteristiche comportamentali che ricordano il sonno REM negli esseri umani e in altri vertebrati. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista *Proceedings of the National Academy of Sciences*.

Quando qualcosa si muove improvvisamente durante il sonno

Il sonno REM è una fase speciale del sonno. L’acronimo sta per “Rapid Eye Movement” (movimento rapido degli occhi). Negli esseri umani, questa fase è caratterizzata, tra le altre cose, da movimenti oculari distintivi e da un’intensa attività cerebrale. Si ritiene che molti sogni particolarmente vividi si verifichino proprio durante questa fase del sonno. Anche nel ragno saltatore, gli scienziati hanno osservato movimenti evidenti durante determinate fasi di riposo. Tra questi figuravano movimenti oculari rapidi — o movimenti delle strutture oculari — nonché brevi contrazioni muscolari.

Questo da solo non sarebbe stato una prova sufficiente del sonno. Dopotutto, gli animali possono manifestare movimenti anche quando sono a riposo senza dormire effettivamente. Pertanto, il team ha esaminato ulteriori caratteristiche comportamentali. I ragni sono stati osservati per diversi giorni e notti utilizzando telecamere ad alta risoluzione. Durante la fase buia, sono state utilizzate telecamere a infrarossi in modo da poter registrare gli animali con il minor disturbo possibile. I ricercatori hanno documentato le posture corporee dei ragni, i periodi di riposo e gli episodi ricorrenti di movimenti simili a quelli della fase REM.

Di particolare importanza era la questione di come i ragni reagissero agli stimoli esterni. Questo perché il sonno differisce dal semplice riposo, tra le altre cose, in quanto la reattività risulta alterata. I ricercatori hanno utilizzato stimoli acustici e hanno esaminato la rapidità con cui i ragni reagivano ad essi. Durante alcune fasi simili alla fase REM, gli animali erano meno facilmente risvegliabili. Ciò ha fornito agli scienziati un’ulteriore prova del fatto che il comportamento non consistesse semplicemente nel rimanere immobili.

Recupero del sonno: ulteriori prove

Un aspetto particolarmente interessante dello studio riguardava il cosiddetto «rimbalzo del sonno». Si tratta della risposta dell’organismo alla privazione del sonno: se il sonno viene interrotto o abbreviato, il corpo può successivamente tentare di recuperare parte del sonno perso. Questo fenomeno si osserva anche negli esseri umani. Dopo un periodo di sonno insufficiente, la durata o l’intensità di alcune fasi del sonno possono variare.

I ricercatori hanno verificato se cambiamenti simili potessero essere osservati nei ragni a seguito di un’interruzione del loro riposo notturno. In effetti, gli animali hanno successivamente mostrato un maggior numero di episodi simili alla fase REM. Insieme alle risposte alterate agli stimoli e alle fasi del sonno ricorrenti, questa scoperta avvalora l’interpretazione secondo cui i ragni attraversano uno stato di sonno regolato. Ciò è scientificamente significativo perché lo studio non si basa esclusivamente su movimenti osservabili dall’esterno. Diversi tratti comportamentali indipendenti puntano nella stessa direzione.

I ragni sognano davvero?

È qui che inizia la parte particolarmente affascinante della storia — e, al contempo, l’ambito in cui è importante mantenere cautela scientifica. Negli esseri umani, il sonno REM è spesso associato a sogni vividi. Ciò solleva immediatamente la domanda se anche i ragni saltatori possano avere esperienze interne durante la loro fase simile alla fase REM. Tuttavia, lo studio attuale non è in grado di rispondere a questa domanda.

I ricercatori hanno registrato il comportamento degli animali, ma non sono stati in grado di misurare direttamente la loro attività cerebrale. Pertanto, non è possibile stabilire se le fasi osservate corrispondano neurologicamente al sonno REM umano. Né si sa se i ragni abbiano esperienze soggettive durante questo periodo che possano essere significativamente paragonate ai sogni umani. I movimenti osservati non dimostrano inoltre che gli animali ripassino le loro strategie di caccia o altre esperienze mentre dormono.

La conclusione precisa è quindi la seguente: i ragni mostrano un modello di sonno regolare con una fase simile alla fase REM. Se sognino o meno rimane una questione aperta. È proprio questa distinzione a rendere interessante la scoperta. Essa dimostra che gli scienziati non devono solo cercare somiglianze esterne, ma anche esaminare, passo dopo passo, quali conclusioni i dati consentano effettivamente di trarre.

Cosa c’entra tutto questo con il nostro sonno?

A prima vista, le abitudini di sonno di un piccolo ragno e il sonno umano sembrano avere poco in comune. Gli esseri umani hanno un cervello complesso con miliardi di cellule nervose. I ragni hanno un sistema nervoso con una struttura completamente diversa. Tuttavia, lo studio potrebbe aiutarci a comprendere meglio le caratteristiche fondamentali del sonno.

Il sonno umano è costituito da varie fasi che si alternano più volte nel corso della notte. Tra queste vi sono diverse fasi non-REM e il sonno REM. Queste fasi differiscono, tra l’altro, per l’attività cerebrale, le manifestazioni fisiche e il loro significato per vari processi biologici. Anche nel ragno saltatore sono stati osservati stati di sonno distinti ed episodi ricorrenti simili alla fase REM. Ciò non significa che la sua architettura del sonno sia identica a quella degli esseri umani. Tuttavia, suggerisce che alcune caratteristiche del sonno multifase non debbano necessariamente essere limitate ai vertebrati.

Ciò solleva una questione fondamentale per la biologia evolutiva: alcune caratteristiche del sonno sono sorte in modo indipendente più volte nel corso dell’evoluzione, oppure derivano in parte da meccanismi biologici molto antichi? Il nuovo studio non fornisce una risposta definitiva. Tuttavia, amplia le basi su cui è possibile approfondire questa questione.

L’orologio interno del ragno

Lo studio è interessante anche dal punto di vista della cronobiologia. Questo campo scientifico si occupa dei ritmi biologici e di come gli organismi organizzino la propria attività nel tempo. I ricercatori hanno osservato una marcata attività diurna e un ritmo circadiano nella Portia fimbriata. I ritmi biologici che durano circa 24 ore sono definiti circadiani. Negli esseri umani, l’orologio interno controlla, tra le altre cose, quando ci sentiamo stanchi, quando siamo più produttivi e come le varie funzioni corporee cambiano nel corso della giornata.

In molti animali, tali ritmi sono strettamente legati all’alternanza tra luce e buio. L’orologio interno è in grado di orientarsi in base a stimoli esterni, in particolare alla luce. Allo stesso tempo, in condizioni adeguate, i ritmi biologici possono proseguire anche in assenza di un ciclo esterno regolare. Lo studio sui ragni saltatori dimostra che anche in questi animali l’attività, il riposo e le varie fasi del sonno sono organizzati nel tempo.

Tuttavia, ciò non implica che il loro orologio interno funzioni esattamente come quello degli esseri umani. Piuttosto, lo studio dimostra che l’organizzazione temporale del riposo e dell’attività può essere studiata anche in animali con un sistema nervoso strutturato in modo diverso. Ciò è particolarmente prezioso per la cronobiologia: chiunque voglia comprendere i ritmi biologici non dovrebbe limitare i propri studi esclusivamente alle specie la cui fisiologia è particolarmente simile a quella degli esseri umani.

Perché la ricerca deve proseguire ora

Nonostante i risultati notevoli, numerose domande rimangono senza risposta. Un compito fondamentale è determinare se fasi del sonno comparabili si verifichino anche in altre specie di ragni. I ricercatori intendono quindi confrontare i modelli di sonno di vari ragni. Inoltre, intendono indagare se il comportamento degli animali nel loro ambiente naturale differisca da quello in condizioni di laboratorio.

Un altro ambito di ricerca è il legame tra sonno e capacità cognitive. Le sofisticate strategie di caccia del genere Portia sollevano la questione se determinate fasi del sonno possano essere collegate a processi di apprendimento o di memoria. Resta da verificare se ciò avvenga effettivamente e quali meccanismi ne siano alla base.

Anche le influenze ambientali potrebbero avere un ruolo. La luce artificiale notturna altera i cicli naturali di luce e buio di molti organismi e può disturbare i ritmi biologici. Se e in che modo tali influenze incidano sul sonno dei ragni è un’altra questione di ricerca ancora aperta.

A lungo termine, studi comparativi potrebbero aiutare a identificare quelle caratteristiche del sonno che sono comuni a gruppi di animali molto diversi tra loro. Questo rappresenterebbe un passo importante verso la comprensione di quali funzioni del sonno siano particolarmente fondamentali e di come si siano evolute nel corso del tempo.

Conclusione: uno sguardo alle origini del sonno

Il ragno saltatore australiano dimostra che il sonno può essere più complesso di quanto sembri a prima vista, anche in un animale con un sistema nervoso completamente diverso. Le fasi del sonno osservate, la ridotta reattività e i cambiamenti che seguono un riposo notturno interrotto forniscono prove comportamentali convincenti di un modello di sonno regolato con una fase simile alla fase REM. Non è ancora chiaro se i ragni sognino effettivamente. Sarebbe inoltre prematuro tracciare un parallelo diretto con il sonno REM umano.

Tuttavia, la scoperta apre una prospettiva entusiasmante: potrebbe essere possibile studiare le caratteristiche fondamentali del sonno non solo nei mammiferi e negli uccelli, ma anche in animali il cui sistema nervoso è organizzato in modo ben diverso.

Per la cronobiologia, ciò significa ampliare la prospettiva. Il sonno e i ritmi biologici non sono argomenti che riguardano esclusivamente gli esseri umani. Chiunque voglia comprenderne i fondamenti deve guardare anche dove inizialmente ci si aspetterebbe meno di trovarli — ad esempio, in un piccolo ragno che di notte riposa sotto la sua ragnatela.