Quan sát cá heo mũi chai (bottlenose dolphin) trong các thủy cung và vườn thú cũng như cá voi, cá heo trong tự nhiên, các nhà khoa học thấy có 2 phương pháp ngủ cơ bản. Thứ nhất là chúng nằm yên lặng trong nước theo cách thẳng đứng hoặc nằm ngang. Thứ hai, chúng ngủ trong khi bơi chậm bên cạnh con vật khác. Các cá thể cá heo cũng sẽ ngủ sâu hơn vào ban đêm. Lúc này, chúng ngủ như một khúc gỗ trôi nổi trên mặt nước.
Những con cá nhà táng ngủ thẳng đứng. Ảnh: Getty
Khi động vật có vú trên biển ngủ và bơi cùng lúc, chúng ở trạng thái tương tự như ngủ trưa. Những con cá heo và cá voi con thực sự nghỉ ngơi, ăn và ngủ trong khi mẹ vẫn bơi, kéo chúng theo dòng chuyển động của mình, cái này gọi là bơi theo hình bậc thang. Những lúc như vậy, cá mẹ cũng ngủ trong lúc di chuyển. Trên thực tế, cá mẹ không thể ngừng bơi trong vài tuần đầu tiên sinh con non. Nếu cá mẹ dừng lại trong một khoảng thời gian dài, cá con sẽ bị chìm bởi con con không có đủ chấp béo để nổi lên.
Bơi nhiều sẽ khiến cá con mệt mỏi, yếu ớt, dễ bị nhiễm trùng hoặc tấn công. Cá heo đực trưởng thành, thường bơi chậm bên cạnh khi vợ và con ngủ. Những con cá cái và cá con đi trong những tốp lớn hơn. Chúng có thể nghỉ ngơi trong một khu vực chung hoặc những người bạn đồng hành có thể ghép đôi để giúp nhau ngủ trong khi bơi.
>> Xem thêm: Hàng trăm con cá voi hoa tiêu đang bị mắc cạn một cách bí ẩn bên bờ biển Úc
Trong khi ngủ, cá heo mũi chai chỉ cho một nửa bộ não nghỉ ngơi và nhắm một mắt. Nửa não còn lại sẽ giữ tỉnh táo ở mức thấp. Điều này giúp chúng canh chừng kẻ săn mồi, chướng ngại vật và các loài động vật khác. Nó cũng báo hiệu khi nào cần ngoi lên mặt nước hít thở không khí. Sau khoảng 2 giờ, con vật sẽ đảo ngược quá trình này, cho phần não còn lại hoạt động. Cách ngủ này thường được gọi là "mèo ngủ trưa".
Cá heo thường ngủ vào ban đêm nhưng mỗi lần chỉ ngủ vài giờ. Chúng thường hoạt động vào đêm muộn, có lẽ để phù hợp với lịch kiếm ăn. Sau đó, chúng sẽ trồi lên mặt nước. Dựa trên kết quả điện não đồ (EEG), cá heo mũi chai dành trung bình 33,4% thời gian trong ngày để ngủ. Không rõ liệu các loài động vật có vú dưới biển có ngủ mơ hay không. Giai đoạn Chuyển động mắt nhanh (REM), hay còn gọi là giấc ngủ sâu ở các loài này rất khó nhận biết. Tuy nhiên, một con cá voi hoa tiêu được ghi nhận là có 6 phút REM trong một đêm.
Cá heo mẹ dìu con khi ngủ. Ảnh: Internet
Để tránh bị Đuối nước khi ngủ, điều quan trọng là các loài động vật có vú ngoài biển phải kiểm soát được lỗ phun nước của chúng. Lỗ phun nước là một lớp da mở ra, đóng vào dưới sự điều khiển chủ động của loài này. Dù vẫn còn tranh cãi nhưng hầu hết các nhà nghiên cứu đều cho rằng để có thể thở, cá heo hoặc cá voi phải có ý thức và tỉnh táo để nhận ra lỗ phun nước nằm ở trên mặt nước.
Tất nhiên, con người có thể thở trong khi tâm trí đang ngủ. Các chơ chế tiềm thức của chúng ta kiểm soát hệ thống tùy ý này. Nhưng được trang bị một hệ thống hô hấp chủ động, cá heo và cá voi phải giữ một phần não tỉnh táo để kích hoạt từng nhịp thở.
Các phương pháp khác giúp động vật có vú dưới biển nín thở lâu hơn các động vật có vú khác. Những loài này có thể hít vào nhiều không khí hơn mỗi lần hít thở bởi phổi của chúng lớn hơn so với phổi con người rất nhiều. Ngoài ra, chúng trao đổi không khí mỗi lần hít thở nhiều hơn. Các tế bào hồng cầu của chúng cũng mang nhiều oxy hơn. Và khi lặn, máu của các loài động vật có vú dưới biển chỉ di chuyển tới những phần cần oxy như tim, não và cơ bơi. Quá trình tiêu hóa hay bất cứ thứ gì khác cũng đều phải chờ đợi.
>> Xem thêm: Cận cảnh quá trình sinh con của cá voi trắng gây sốt MXH
Cuối cùng, những động vật này có khả năng chịu đựng mức carbon dioxide (CO2) cao hơn. Bộ não của chúng không kích hoạt phản ứng thở cho đến khi nồng độ CO2 cao hơn rất nhiều so với những gì con người chịu được. Các cơ chế này là một phần phản ứng lặn của động vật có vú biển, là sự thích nghi với việc sống trong môi trường nước và trợ giúp quá trình ngủ. Chúng giảm số lần thở khi nghỉ ngơi. Một con cá heo trung bình thở 8-12 nhịp/phút khi hoạt động tích cực và chỉ thở 3-7 lần/phút khi nghỉ ngơi.
Thực sự hiếm có một động vật có vú biển nào "đuối nước" vì chúng không hít vào ở dưới nước, nhưng chúng sẽ bị ngạt thở vì thiếu oxy trong không khí. Việc sinh ra dưới nước có thể gây ra những vấn đề cho cá heo và cá voi con mới sinh. Sự tiếp xúc của không khí trên da sẽ kích hoạt lần thở đầu tiên quan trọng. Những con cá con không bao giờ trồi lên mặt nước để hít thở không khí lần đầu.
