Mehr Fragen, die Euch schon immer auf der Seele brannten

David

Moderner Nomade
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Ich frage mich gerade ob es in der Evolution überhaupt einen Wettkampf zwischen schlafen und nicht schlafen gegeben hat ?
Soll heissen, schlafen nicht alle höheren Tiere auf die eine oder andere Art und Weise ?

Was es natürlich gab ist eine Evolution in der Art und Weise wie man schläft, also wann, wie lange, wie tief usw. Da sind bestimmt ein paar Linien ausgestorben die zu lange und zu tief oder am falschen Ort geschlafen haben.. :fies:

Besonders interesannt finde ich ja den Trick der Wale die beiden Gehirnhälften abwechselnd schlafen zu lassen, sowas hätte mir in der einen oder anderen Vorlesung auch geholfen. ;)
 

Aurelia

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Interessant ist nicht nur der Fakt, das wir überhaupt schlafen, sondern auch die einzelnen Stadien, also die Traum- und Tiefschlaf-Phase, die sich alle 90 Minuten abwechseln.
Was ich so beim Googeln erfahren habe, ist die Tiefschlaf-Phase zur Regeneration des Körpers da, da hier Stoffwechselprodukte, die über den Tag angefallen sind abgebaut werden und das Immunsystem aktiviert wird. Das Gehirn hingegen ruht. Die Traumphase funzt genau andersherum, hier sind Körper und Muskeln komplett entspannt, das Gehirn aber läuft auf Hochtouren. Hier werden Erlebnisse des Tages ausgewertet, Informationen werden in bereits bestehende Kategorien eingeordnet, überflüssige werden dagegen entsorgt. So können erlernte Sachen am nächsten Tag viel besser abgerufen werden. Diese Sortierarbeiten könnten im Wachzustand nicht stattfinden, da ansonsten die Reizverarbeitung gestört und es zu Halluzinationen kommen würde. Das deckt sich auch mit dem, was Personen erleben, die längere Zeit nicht geschlafen haben. Da gab es mal einen Studenten, der sich 11 Tage am Stück wach gehalten hat. Er hatte Wachträume und konnte seine Umwelt nicht mehr genau wahr nehmen.

Und was den Halbseitenschlaf angeht, vielleicht hat der sich nicht durchgesetzt, weil er nicht effektiv genug ist? :hae: *vermut*
Man findet ihn auch nur bei Tieren, die sich eigentlich keine "Bewusstlosigkeit" erlauben können: Zugvögel, Wale & Delphine (würden ja ziellos im Meer rumtreiben) und Robben. Letztere praktizieren den Halbseitenschlaf auch nur unter Wasser, wenn sie an Land sind ruhen sie auch lieber komplett.
 

Rink

Strassenköter
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@David: ich gehe schwer davon aus, dass es einen Wettbewerb zwischen nicht schlafen und schlafen gegeben hat. Warum? Ein Einzeller "schläft" nicht und von dort kommt die Entwicklung, dieses Schlafen hat sich also irgendwo eingestellt und durchgesetzt. Dass es verschiedene Arten gibt, das ist klar.

Aurelia: ja, sehr spannend. Vielleicht ist es wie beim Computer, solange der Computer an etwas arbeitet, ist es schwer/dauert es länger, ihn zu defragmentieren. Beim Schlaf erhält man keine neuen Informationen, welche man speichern muss, ist also perfekte Maintenance-Phase für das Hirn, muss man beides gleichzeitig machen (sortieren und neue Dinge speichern) kommt es dann zu einer Durchmischung der Daten.
 

David

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Braucht Schlaf nicht zumindest irgendeine Form von Gehirn ?
Und könnte es evtl. sein, dass der Schlaf in dem Moment gekommen ist, wo die ersten Gehirne entstanden sind, d.h. andersrum, gibt es Tiere mit Gehirn die nicht schlafen ?
(Auf Wiki steht nur sehr wenig darüber welche Tiere welche Schlafphasen haben könnten, aber kein Beispiel für ein Tier das überhaupt nicht schläft)

Wenn es mal schlafende und nicht-schlafende Einzeller gegeben haben sollte, kann die Reizverarbeitung im Gehirn ja eigentlich nicht der erste Grund gewesen sein, auch wenn er heute einer der Wichtigsten geworden sein könnte. Wenn aber der Schlaf in dem Moment gekommen ist wo sich die ersten Gehirne entwickelt haben, wäre das ein recht plausibler Grund. Dann wären evtl. alle Gehirne so aufgebaut dass sie Schlaf benötigen, seis weils nicht anders geht oder zufällig kein Tier eine bessere Lösung entwickelt hat.

@Aurelia:
Dieser Halbseitenschlaf kommt mir eher wie die am höchsten entwickelte Form des Schlafens vor, aber an Land gab es keinen Zwang sowas zu entwickeln.
 
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Christa

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Gibt es Tiere ohne Gehirn? :eek:
 

David

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Haben zB Einzeller oder Quallen ein Gehirn ?
Da begebe ich mich aber zugegeben auch auf dünnes Eis, mit solchen Tieren kenne ich mich nicht aus, ich kann mir nur nicht vorstellen, wo da noch Platz für sowas sein soll..
 

Lisra

Schmusekater
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Einzeller sind dann aber keine Tiere. ;)

Die Sortierung von Lebewesen ist hardcore Buchhaltung. :D
 

David

Moderner Nomade
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Letzters stimmt auf jeden Fall, gerade bei den Einzellern. Ich habe mal einen sehr komplexen Stammbaum gesehen, bei dem Pflanzen, Tiere und Pilze alle recht nahe zusammen standen, während die Einzeller den ganzen Rest ausgemacht haben.

Ich habe aber irgendwie auch in Erinnerung, dass es Einzeller gibt die mehr wie Tiere sind, und andere die mehr wie Pflanzen sind ?
Ist aber gut möglich, dass das noch der Stand ist den meine früheren Bio-Lehrer mal irgendwann in den 50ern gelernt haben.
 

Aurelia

Lichtbringerin*
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@ David
Ich hab mal gelesen, dass der Ochsenfrosch das einzige Tier ist, welches nie schläft. Das Okapi braucht auch nur 5 Minuten am Tag. :wunder:

@Aurelia:
Dieser Halbseitenschlaf kommt mir eher wie die am höchsten entwickelte Form des Schlafens vor, aber an Land gab es keinen Zwang sowas zu entwickeln.

Über diesen Satz hab ich nochmal nachgedacht und finde, dass der Halbseitenschlaf absolut nichts für uns Menschen wäre. Die Hirnforscher gehen ja davon aus, dass beide Hirnhälften verschiedene Funktionen erfüllen. Wie stark diese Trennung ist, darüber sind sie sich nicht so ganz einig, aber offensichtlich werden der linken Hemisphäre Funktionen wie logisches Denken, Sprache und analytisches Denken zugeschrieben, der rechten Musikalität, Kreativität und räumliches Vorstellungsvermögen. Außerdem sind beide Hälften jeweils an der Steuererung der Bewegungen der anderen Körperseite maßgeblich beteiligt.

Da möchte ich echt lieber keinen Halbseitenschlaf haben. :p
Zumal wir uns in diesem Modus ja 16 Stunden befinden müssten, um auf das gleiche Erholungsnivaeu zu kommen, welches wir bei einem 8-stündigen normalen Schlaf hätten.

Hinzu kommt, dass sich das die immunologischen Vorgänge bei Halbseitenschlaf wahrscheinlich nicht so effizient ablaufen könnten, da ja noch andere Sachen gesteuert werden müssen (Bewegung, Sinneseindrücke verarbeiten, etc.), die wir bei einem Tiefschlaf nicht haben.

Also denke ich dass der Halbseitenschlaf wirklich nur eine Art Notbehelf ist und deshalb nur bei Tieren vorkommt, die sich den normalen Schlaf nicht leisten können.
 
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David

Moderner Nomade
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Das mit dem Ochsenfrosch habe ich bei Google auch mehrfach gefunden, auf Wikipedia steht aber nichts davon obwohl es ja eigentlich erwähnenswert wäre. Insofern bin ich mir nicht ganz sicher, ob ich das glauben soll. Wenn das wirklich die einzige höhere Spezies ohne Schlaf wäre, wäre das wirklich interesannt, dann hätte also zufällig doch jemand die schlaflose Alternative gefunden. Wenn auch in einer evolutionären 'Sackgasse', die am Ende einen Ochsenfrosch daraus gemacht hat während die Schlafmützen die Welt beherrschen. :fies:

Das mit den Funktionen der beiden Hirnhälften wird dann zB bei Walen wahrscheinlich anders sein als bei uns. Bei der jetzigen Arbeitsteilung des Gehirns wäre so ein Halbseitenschlaf wirklich keine gute Idee. :D
(Wobei es manches erklären würde, wenn er hin und wieder doch passieren würde..)

Das "am höchsten entwickelt" bezog sich auch mehr auf normale Tiere, für die Gefahren in der Umwelt lauern. Da halte ich es für effektiv auch im Schlaf soviel wie möglich mitzubekommen.
Für uns Menschen wäre es wahrscheinlich sogar besser wenn wir viel tiefer schlafen würden um nicht so leicht von Geräuschen aufgeweckt zu werden. Heute sind das ja keine realen Gefahren mehr, sondern Autos, Flugzeuge oder Kirchenglocken, insofern ist diese Alarm-Funktion heute vielleicht sogar mehr Fluch als Segen. Aber die Zivilisation ist so neu und schnell, darauf kann die Evolution sich nicht einstellen. (Allenfalls durch Aussterben vieler Arten die damit nicht klarkommen, das geht leider schnell genug..)
 
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Ysrthgrathe

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Zum Thema und zu den Ochsenfröschen habe ich folgendes gefunden:
http://www.faz.net/aktuell/wissen/mensch-gene/schlafforschung-vielleicht-auch-traeumen-1699901.html
Dass der Ochsenfrosch, das Paradebeispiel für ein angeblich schlafloses Tier, ohne Schlaf auskommt, bezweifeln die Forscher: Sie kritisieren methodische Mängel an der einzigen vor drei Jahrzehnten über den Frosch veröffentlichten Studie und fordern weitere Experimente. Ihrer Meinung nach gibt es keinen klaren Beweis für eine Tierart, die nicht schläft.

Wobei der Kernpunkt des Artikels, die Überprüfung der "Nullhypothese", aber irgendwie Unsinn ist.
Aus einer momentanen Nichtexistenz schlafloser Tiere kann man doch nicht einfach auf eine generelle Schlaf-Unentbehrlichkeit, also auf die prinzipielle biologische/naturwissenschaftliche Unmöglichkeit solcher Tiere schließen.
Und das Schlafentzug bei schlafenden Tieren negative Auswirkungen hat zeigt doch eigentlich überhaupt nichts?
 
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David

Moderner Nomade
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Danke für den Link. :)

Letzteres war genau das was ich meinte:
Solange man nicht endgültig versteht warum Schlaf für uns lebenswichtig ist, kann man nicht wirklich sagen, ob es unmöglich wäre ein Tier zu "erschaffen" dass ohne Schlaf und mit den gültigen Naturgesetzen existieren kann.
Aber wenn man andersrum wirklich ein Tier (mit Hirn würde ich hinzufügen wollen) finden würde dass ohne Schlaf auskommt wäre eindeutig gezeigt dass sowas eben doch möglich wäre.

Ich finde es auch immer noch faszinierend, dass man am Ende vielleicht mehr über die Entwicklung des Universums sagen kann als über das Gehirn dass sich solche Fragen erst stellt. Ich mein, wir experimentieren mit Quanten-Physik, wissen aber nichtmal warum wir schlafen, das ist schon ein komisches Verhältnis. :D
 
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Rink

Strassenköter
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Die Quanten-Physik ist doch auch nur eine Ansammlung von Theorien, die man mit Experimenten zu "beweisen" sucht (wobei es ja soetwas wie beweisen eh nicht gibt, man findet ja nur Hinweise, warum man etwas noch nicht verwerfen soll). In der Schlafforschung gibt es ebenfalls viele Theorien und Hinweise, aber das Problem beim Hirn ist halt effektiv, dass man schwerlich alle Datentransfers, welche im Schlafzustand ihren Platz wechseln registrieren und identifizieren kann. Und Experimente am lebenden Menschen (Schlafentzug und so) sind da halt auch eher eingeschränkt möglich (jaja, die Ethikkommission) ^^
 

Ysrthgrathe

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@Rink
Die Quanten-Physik ist doch auch nur eine Ansammlung von Theorien, die man mit Experimenten zu "beweisen" sucht
Nö.
Die Quantenphysik ist eine physikalische Theorie, also so ziemlich das Gegenteil dessen, was man landläufig und im normalen Sprachgebrauch als Theorie bezeichnet.
Eine physikalische Theorie ist die Gesamtheit von Naturgesetzen, die sich gegenseitig bedingen, aufeinander aufbauen und erklären und die auf möglichst wenigen, möglichst einfachen Grundannahmen (Postulaten, Axiomen) beruhen.
Dabei muss die Theorie einheitlich, widerspruchsfrei und falsifizierbar sein.
Die Grundannahmen und die Vorhersagen müssen unzählige Male empirisch überprüft worden sein, bevor die Theorie als richtig gilt.
Ziel ist es, ein möglichst genaues und vollständiges Abbild der Realität zu liefern. Die Theorie wird ständig überprüft, angepasst und erweitert.
Eine physikalische Theorie stellt also die stärkste Gewissheit dar, die man überhaupt haben kann.

Die Quantenphysik als Theorie (also die Quantenmechanik bzw. die Quantenfeldtheorien) erklärt und beschreibt dabei doch sogar alle Phänomene außer der Gravitation.
Es ist mittlerweile sogar unmöglich, dass die Quantentheorie falsch sein könnte.
Sie kann sich allerdings noch als eine Näherung einer übergeordneten Theorie erweisen, d.h. für bestimmte Bedingungen ergibt sie sich als Grenzfall dieser übergeordneten Theorie. (So wie bei der newtonscher Mechanik und der allgemeinen Relativitätstheorie.)

In der Schlafforschung gibt es ebenfalls viele Theorien und Hinweise
In der Schlafforschung ist die Situation natürlich völlig anders. Von einer wissenschaftlichen Theorie ist man meilenweit entfernt.
Bestenfalls gibt es ein paar sich oft gegenseitig widersprechende Hypothesen.
 
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Lisra

Schmusekater
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Eine Sicht dazu.

Die Behauptung dass sei was für jeden Laien is zwar glatt gelogen, aber der Teild er sich nicht mit Details zur Physik beschäftigt ist sehr Interessant.
 

Ysrthgrathe

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@Lisra
Smolin ist der Meinung, dass wir uns bei der Suche nach der "Weltformel", also der Vereinheitlichung von Quantenphysik und Gravitation, auf einem falschen Weg befinden.
Er beklagt, dass die Stringtheorie dabei eine Monopolstellung einnehme, die die Erforschung anderer Zugänge verhindere.

Das sei besonders nachteilig, da die Stringtheorie mehrere Nachteile besitzte, deren größter sei, dass diese Theorie eben gerade keine physikalische Theorie mehr darstelle!

Das mache sich dadurch bemerkbar, dass sie nicht einmal alle bekannten Phänomene der anderen Theorien beschreiben könne (obwohl sie diese vereinheitlichen will), geschweige denn neue Vorhersagen mache, die man überprüfen und falsifizieren könnte.
Tatsächlich würde die String-Theorie im Laufe ihrer Entwicklung immer komplizierter und verletze deswegen die Forderung nach möglichst einfachen Grundannahmen. Außerdem entferne sie sich sogar immer weiter von einer möglichen Falsifizierbarkeit.
Nach über dreißig Jahren müsse man daher einsehen, dass man sich mit dieser Theorie in einer Sackgasse befinde.


Warum soll das jetzt eine andere Sicht auf unser Thema bieten?
 
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Lisra

Schmusekater
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Weil das nicht, wie ichs begriffen hab, eine Mehrheitsmeinung ist; und weil es das was du geschrieben hast, über die Natur so einer Theorie, in ein paar mehr Worten bekräftigt.

Von einer anderen Sicht hab' ich nichts gesagt.
 

Ysrthgrathe

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Sorry, da hab ich dann fälschlich was reininterpretiert. :o

Ob das jetzt eine Mehrheitsmeinung ist oder nicht kommt darauf an, welche Physiker du fragst.;)
Bei String-Theoretikern ist das (erstaunlicherweise :shine:) nicht so, bei anderen Physikern eigentlich schon.

Wobei die von Smolin bevorzugte Schleifenquantengravitation aber auch nicht viel besser ist.
Sie macht beispielsweise die Vorhersage, dass die Lichtgeschwindigkeit von der Wellenlänge des Lichtes abhängt.
Das wurde vor kurzem für Photonen von extrem weit entfernten Quellen extrem genau überprüft, es wurde aber kein solcher Effekt beobachtet.
Die Antwort der Schleifen-Forscher darauf ist, dass ihre Theorie zwar einen Effekt vorhersagt, aber nicht, wie groß dieser Effekt ist. Er ist also sehr, sehr klein, zufällig so klein, dass man ihn in diesem Experiment nicht messen konnte.
Dieses Argument kann man jetzt aber für jedes beliebige Experiment bringen, deswegen kann man diese Behauptung auch niemals falsifizieren.
 

Rink

Strassenköter
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@Ys ich bin nicht einverstanden.
Ich finde die Theoriensammlung in der Quantenphysik ist durchaus vergleichbar mit Theorien in Medizin und dergleichen. Man sucht halt Ansätze, wie man eine theoretische Annahme darüber wie etwas ist, mit Experimenten (bzw. in der Physik oftmals nur Ansammlungen von Berechnungen :P) belegen kann. In der Medizin macht man Studien (genau wie in der experimentellen Physik Experimente), welche mit Einzelfällen dann einen Schluss auf das grosse Ganze zulassen sollen. Natürlich ist die Physik dann streng genommen eine "exaktere" Wissenschaft, was aber in der Medizin daran liegt, dass man nicht alle Variablen kennt und festhalten/kontrollieren kann. Zu behaupten, dass es in der Schlafforschung aber nur ein paar sich widersprechende Theorien gäbe und sonst nichts zeugt aus meiner Sicht eher von Unwissenheit als fundiertem Wissen ;)

Die Grundannahmen und die Vorhersagen müssen unzählige Male empirisch überprüft worden sein, bevor die Theorie als richtig gilt.
Es ist mittlerweile sogar unmöglich, dass die Quantentheorie falsch sein könnte.


Es ist eine Grundannahme der Wissenschaft (jeder Wissenschaft), dass jede Theorie nur falsifiziert aber nie "bewiesen" werden kann. Man findet halt Hinweise, welche einem eine Theorie nicht verwerfen lassen aber beweisen, dass etwas wirklich so ist und nicht anders ist in der Wissenschaft, wie ich sie kennengelernt habe, eine Illusion. Ich hätte gerne diese Beweise, welche eine Unumstösslichkeit der Quantentheorie zeigen. ^^
 

Ysrthgrathe

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@Rink

Zu behaupten, dass es in der Schlafforschung aber nur ein paar sich widersprechende Theorien gäbe und sonst nichts zeugt aus meiner Sicht eher von Unwissenheit als fundiertem Wissen

Na ja, dann erweitere doch einfach mal mein Wissen. ;)
Übrigens habe ich absichtlich von Hypothesen gesprochen, nicht von Theorien.
In der Wikipedia, in der ich gerade nachgeschaut habe, steht übrigens:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schlaf#Hypothesen_zur_Funktion_des_Schlafs
Bis heute gibt es keine vollständig gesicherte Erklärung zum genauen Zweck des Schlafs, lediglich einige mehr oder weniger plausible Hypothesen, die jedoch alle nicht die naturwissenschaftliche Bedingung einer empirischen Überprüfbarkeit erfüllen. Sie stellen keine alternativen Erklärungsversuche dar, sondern beleuchten lediglich aus der Sicht unterschiedlicher biologischer Teildisziplinen die „Nützlichkeit“ verschiedener physiologischer Vorgänge des Schlafes.



Es ist eine Grundannahme der Wissenschaft (jeder Wissenschaft), dass jede Theorie nur falsifiziert aber nie "bewiesen" werden kann. Man findet halt Hinweise, welche einem eine Theorie nicht verwerfen lassen aber beweisen, dass etwas wirklich so ist und nicht anders ist in der Wissenschaft, wie ich sie kennengelernt habe, eine Illusion. Ich hätte gerne diese Beweise, welche eine Unumstösslichkeit der Quantentheorie zeigen.

Natürlich kann man die Quantentheorie falsifizieren.
Selbstverständlich kann man ihre Richtigkeit nicht beweisen. Das habe ich auch nicht behauptet.
Schließlich kann man außer mathematischen Aussagen überhaupt nichts beweisen. (Wobei man sich sogar darüber mit Bezug auf die Implikationen des Gödelschen Unvollständigkeitssatzes streiten kann.)
Wie gesagt, sie wurde in Experimenten aber so unfassbar oft bestätigt, dass sie schlimmstenfalls in dem Sinne falsch sein kann, dass sie "nur" eine unter den bisher getesteten Bedingungen sehr gute Näherung darstellt und somit der Grenzfall einer grundlegenderen Theorie sein muss.
Das ist aber doch ein völlig andere Bedeutung des Wortes "falsch" als der Begriff falsch, den man im Alltag oder im Bezug auf medizinische Theorien verwendet.
Außerdem hat die Quantentheorie extrem viele neue, vorher unbekannte Phänomene vorhergesagt, da man deswegen gesucht und auch gefunden hat.

Die Quantenphysik stellt also bis auf die einzige Ausnahme mathematischer Sätze die unumstößlichste Gewissheit dar, die wir als Menschheit jemals gekannt haben.
Darüber hinaus braucht sie dazu nur unglaublich wenige Grundannahmen, aus denen man dann außer der Gravitation alle anderen Dinge mathematisch ableiten kann.
Übrigens umfasst die Quantenpyhsik natürlich theoretisch auch die Beschreibung des Schlafes und die gesamte Medizin. Wobei das natürlich in der Praxis an der Kompliziertheit der nötigen Berechnungen scheitern muss.
Sie ist insofern unumstößlich, dass die Quantenphysik kurz gesagt das am besten gesicherte Wissen über unsere Umwelt darstellt, das es überhaupt gibt.
Wenn für dich also neben der Mathematik noch irgend etwas anderes Unumstößliches gibt, muss es die Quantenphysik erst recht sein.
Dass die Quantenphysik in einem anderen Sinne als in dem von mir erwähnten falsch ist, ist damit vielleicht nicht völlig unmöglich.
Aber das dem Unmöglichen am nächsten Kommende, das überhaupt möglich ist. ;)


Und das ist für dich jetzt ernsthaft vergleichbar mit einer medizinischen Theorie bzw. einiger Hypothesen zur Funktion des Schlafs?
Das zeugt aus meiner Sicht eher von Unwissenheit als fundiertem Wissen. :shine:
Diese Hypothesen sind doch anscheinend nicht mal richtig überprüfbar. Sonst gäbe es doch gar keine verschiedenen Versionen sondern es wäre leicht zu klären, welche davon unzutreffend sind.
 
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