¿Por qué, cómo y cuándo a lo largo de la línea de tiempo de la evolución comenzaron los organismos vivos a dormir como parte de su vida cotidiana?

¿Por qué, cómo y cuándo a lo largo de la línea de tiempo de la evolución comenzaron los organismos vivos a dormir como parte de su vida cotidiana? ¿Hay algún libro sobre la teoría y la evolución del sueño?

¿POR QUÉ?

Para adaptarse y sobrevivir El sueño es un comportamiento adaptativo, solo que mucho más complejo.
El sueño debe ser visto, no como una adaptación, sino como una acumulación de muchos rasgos adaptativos para enfrentar las diferentes presiones evolutivas . Algunas presiones existen en algunos nichos pero no en otros. Algunas presiones permanecen robustas mientras que otras pierden su impacto con el tiempo. Algunos animales usan el sueño mientras que otros usan estrategias de vigilia para lidiar con la misma presión. El comportamiento del sueño está en conflicto con la búsqueda de alimento, la evasión de la depredación y las conductas reproductivas que implican que el sueño es una compensación clave de la aptitud física en la evolución del comportamiento complejo.

¿CÓMO?

A través de la mutación genética, descenso, exaptación y selección natural. El sueño y otras adaptaciones evolucionaron juntas y separar el sueño de otras funciones puede ser desafiante, si no imposible. La termorregulación, el balance de energía, la renormalización neurodinámica funcional y los ritmos biológicos están inextricablemente entrelazados con el sueño. Por ejemplo, el sueño, la sincronía circadiana y la función del reloj gen influyen directamente en la homeostasis de la energía y la función cardiovascular. Los estudios también encontraron interacciones recíprocas entre el sueño y las hormonas metabólicas ghrelin y leptina, y estas últimas también afectan la función inmune. Como los procesos de sueño, los ritmos biológicos, la regulación metabólica y las funciones inmunitarias están tan interrelacionados, es muy probable que haya una superposición en la historia evolutiva de estos procesos.

¿CUANDO?

Depende de cómo defines el sueño . Utilizando la electrofisiología y el comportamiento como base para detectar el sueño, podemos agrupar el sueño animal o el comportamiento similar al sueño en tres patrones generales:

1. Sueño dimórfico cíclico (similar a NREM / NREM y REM / REM) en homeotermas basado en marcadores electrofisiológicos y conductuales consistentes (con pocas excepciones).

2. Sueño monomórfico cíclico (solo tipo NREM) en vertebrados poiquilotérmicos basado en marcadores electrofisiológicos inconsistentes (SWA) y conductuales relativamente consistentes (con algunas excepciones).

3. Ciclos de descanso y actividad (solo tipo NREM) en invertebrados basados ​​en marcadores de comportamiento relativamente consistentes (con algunas excepciones).

Si agregamos marcadores moleculares o genéticos del metabolismo rítmico, entonces podemos incluir otro comportamiento similar al sueño: cuarto patrón no. 4.

4. Metabolismo cíclico o rítmico en todos los seres vivos.

Si tomamos la definición más conservadora de sueño como nuestra definición (muchos expertos en sueño lo hacen), los patrones 1 y 2 satisfarán nuestra definición de sueño. En este caso, el “sueño” comenzó en la evolución en el ancestro común de todos los vertebrados .

Si ampliamos nuestra definición para incluir los ciclos de actividad de descanso (y los mecanismos moleculares subyacentes) de los invertebrados, los patrones 1, 2 y 3 satisfarán nuestra definición de sueño. En este caso, “sueño” comenzó en la evolución en uno de los antiguos linajes de invertebrados . Con los avances en biología molecular y genética, este enfoque está ganando popularidad. Por ejemplo, busque PubMed para la investigación del sueño en uno de los modelos de investigación de invertebrados (Drosophila, C. elegans, Aplysia y Lymnaea) y encontrará artículos que describen el comportamiento similar al sueño de estos invertebrados como “sueño”.

Si tomamos la definición más liberal con los tres patrones y el metabolismo celular rítmico, entonces tenemos una definición muy amplia de sueño que también incluirá procariotas y eucariotas unicelulares , ¡incluso plantas! No recomendado.

¿LIBRO?

McNamara P, Barton RA, Nunn CL (Editores). Evolución del sueño: perspectivas filogenéticas y funcionales. Cambridge: Cambridge University Press, 2010.

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Enlace a algunas de mis respuestas sobre sueño y evolución:
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