頬側ポンピングシャーク2種（Heterodontus portusjacksoniとCephaloscyllium isabellum）における睡眠行動

Behavioural sleep in two species of buccal pumping sharks (Heterodontus portusjacksoni and Cephaloscyllium isabellum).

• Michael L Kelly
• Stefan Spreitzenbarth
• Caroline C Kerr
• Jan M Hemmi
• John A Lesku
• Craig A Radford
• Shaun P Collin

抄録

睡眠は、これまでに研究された動物のほとんど（すべてではないにしても）で発生することが知られている。最近の研究では、この行動が動物の進化の初期段階で進化したことを示唆し、ヒラムシやクラゲの睡眠の存在を示している。サメは、最も早く知られている絶滅した顎を持つ脊椎動物であり、脊椎動物における睡眠の進化史を理解する上で重要な役割を果たしている可能性がありますが、まだ、彼らが眠っているかどうかは不明です。ポートジャクソンザメ（Heterodontus portusjacksoni）とドラフトボードザメ（Cephaloscyllium isabellum）は、いずれも底生で頬ずりをする種であり、長時間動かない状態が続いている。これらの長時間の活動していない時間が睡眠を表しているのか、静かな覚醒状態を表しているのかは不明である。睡眠と他の静穏状態を区別するための重要な基準は、覚醒閾値の増加である。我々はここで、両種の不活発なサメが目に見える反応を示す前に、有意に高いレベルの電気刺激を必要とすることを示している。しかし、休息を奪われたサメは、強制的に泳がされた後の通常の活動期には、安静時の有意な代償的な増加は見られない。それにもかかわらず、非活動期の動物の覚醒閾値の増加は、これらの2種のサメが睡眠をとることを示唆している - このグループの脊椎動物では初めての実証である。軟骨魚類の睡眠を包括的に理解するためには、これらのサメや他のサメを対象とした電気生理学的研究を含め、さらなる研究が必要である。

Sleep is known to occur in most, if not all, animals studied thus far. Recent studies demonstrate the presence of sleep in flatworms and jellyfish, suggesting that this behaviour evolved early in the evolution of animals. Sharks are the earliest known extant, jawed vertebrates and may play an important role in understanding the evolutionary history of sleep in vertebrates, and yet, it is unknown whether they sleep. The Port Jackson (Heterodontus portusjacksoni) and draughtsboard (Cephaloscyllium isabellum) sharks are both benthic, buccal pumping species and remain motionless for extended periods of time. Whether these periods of prolonged inactivity represent sleep or quiet wakefulness is unknown. A key criterion for separating sleep from other quiescent states is an increased arousal threshold. We show here that inactive sharks of both species require significantly higher levels of electric stimulation before they show a visible response. Sharks deprived of rest, however, show no significant compensatory increase in restfulness during their normal active period following enforced swimming. Nonetheless, increased arousal thresholds in inactive animals suggest that these two species of shark sleep - the first such demonstration for members of this group of vertebrates. Further research, including electrophysiological studies, on these and other sharks, is required for a comprehensive understanding of sleep in cartilaginous fishes.

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