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Evolution: Der Ursprung des Schlafs

Studien über Schlaf behandeln diesen meist als neurobiologisches Phänomen. Neue Erkenntnisse von einfachen Tieren weisen jedoch darauf hin, dass er sich schon lange vor der Entstehung von Gehirnen entwickelte.

Süßwasserpolypen sind einfache Lebewesen. Weniger als einen halben Zentimeter groß, haben ihre röhrenförmigen Körper einen Fuß an einem Ende und ein Maul am anderen. Der Fuß heftet sich an eine Oberfläche unter Wasser – etwa eine Pflanze oder einen Felsen –, und das mit Tentakeln versehene Maul fängt vorbeischwimmende Wasserflöhe ein. Die Tiere besitzen weder ein Gehirn noch sonst ein nennenswertes Nervensystem. Und doch, so belegen neue Forschungsergebnisse, schlafen sie. Studien eines Teams in Südkorea und Japan zeigten, dass Süßwasserpolypen periodisch in einen Ruhezustand fallen, der die wesentlichen Kriterien für Schlaf erfüllt.

Auf den ersten Blick mag das unwahrscheinlich erscheinen. Seit mehr als einem Jahrhundert haben Forscherinnen und Forscher, die sich mit Schlaf beschäftigen, im Gehirn nach dessen Zweck gesucht. Sie haben die Verbindungen des Schlummerzustands zu Gedächtnis und Lernen erforscht. Sie haben die neuronalen Schaltkreise erfasst, die uns in das Land der Träume eintauchen und wieder erwachen lassen. Sie haben die Veränderungen der Gehirnwellen aufgezeichnet, die unseren Weg durch die verschiedenen Schlafstadien markieren, und zu verstehen versucht, was sie verursacht. Zahllose Forschungsergebnisse und die Lebenserfahrung belegen, dass der menschliche Schlaf eng mit dem Gehirn verbunden ist.

Doch kürzlich ist ein Kontrapunkt zu dieser Sichtweise aufgetaucht. Forscher stellten fest, dass von Muskeln und einigen anderen Geweben außerhalb des Nervensystems produzierte Moleküle den Schlaf regulieren können. Die nächtliche Auszeit beeinflusst den Stoffwechsel im ganzen Körper, weshalb ihr Einfluss wohl nicht ausschließlich neurobiologisch ist. Eine Reihe wei- terer Arbeiten hat gezeigt, dass manche simplen Organismen viel Zeit mit etwas verbringen, das Schlaf sehr ähnlich sieht. Manchmal steckten Fachleute ihr Verhalten in die Schublade »schlafähnlich«. Aber je mehr Details ans Licht kommen, desto weniger erscheint diese Unterscheidung notwendig…

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  • Quellen

Kanaya, H. J. et al.: A sleep-like state in Hydra unravels conserved sleep mechanisms during the evolutionary development of the central nervous system. Science Advances 6, 2020

Nath, R. D. et al.: The jellyfish Cassiopea exhibits a sleep-like state. Current Biology 27, 2017

Tobler, I.: Effect of forced locomotion on the rest-activity cycle of the cockroach. Behavioural Brain Research 8, 1983