Выделить состояния сна и бодрствования на низших филогенетических уровнях очень трудно. Спит ли улитка, уютно устроившись в своем домике, мы не знаем. Активность простейших, например, инфузории, непостоянна и зависит от условий внешней среды. Правильнее говорить в этих случаях о смене периодов активности и покоя. Однако у моллюсков (особенно головоногих), высших ракообразных, пауков возникают состояния, напоминающие сон. Еще ярче наступает упорядоченная смена двух состояний у насекомых, земноводных, рыб, птиц и млекопитающих. Тут, конечно, можно говорить о сне и бодрствовании.
Различают дневных и ночных животных, преимущественная активность которых приходится на определенную часть суток. Имеются ночные бабочки, рыбы (сомы, налимы), птицы (совы, филины), млекопитающие (шакалы, гиены, барсуки, дикобразы, австралийский медведь коала, гиппопотамы), которые охотятся только ночью. Этот список можно было бы продолжить. Ночное бодрствование имеет в своей основе два фактора. Первый фактор — эволюционный — у животных, для выживания которых было целесообразно приспособиться к ночной активности. Второй фактор — физиологический — у животных, для которых раздражителем, активатором нервной системы служит дневной свет. Так, у голубей, имеющих в сетчатке лишь колбочки, активность дневная; у филина зрительный воспринимающий аппарат содержит лишь палочки, для которых раздражителем является сумеречный свет, активность ночная. Интересно, что глаза у филина открыты круглые сутки, а функциональное состояние мозга определяется сменой интенсивности освещения. Для кошки раздражителем нервной системы также является темнота, обусловливающая ее ночную активность. Характеру агрессивности соответствуют и вегетативные ритмы, колебания отдельных показателей при этом очень велики. Так, температура тела летучей мыши в период бодрствования повышается на 20 , мышей — на 2 , обезьян — на 2—2,5 , кошек—на 1 , морских свинок — на 0,5 .
У некоторых видов животных трудно выделить определенный период сна. Так, акулы постоянно находятся в движении, а дельфины вынуждены подниматься на поверхность для вдоха каждые полторы минуты. Вероятно, периоды сна у них очень кратковременны и раздроблены. Известный немецкий зоолог врем наблюдал деятельность кукушки в течение круглых суток. Пчелиная семья бодрствует беспрерывно, во всяком случае непрерывно находится в движении. (Наблюдения за стеклянным улеем с пчелами, помеченными светящимися красками.)
Птицы спят стоя, часто на одной ноге, спрятав голову под крыло. К вечеру птицы собираются большими стаями, певчие птицы поют вечерние песни, после чего отправляются в определенные места для ночевок. Засыпают они не сразу: перед сном ссорятся, воркуют. Было принято считать, что птицы спят мало, однако учитывался лишь период, который они проводят в неподвижности, возможно, что они спят и во время полета. Это установлено в отношении птиц, совершающих дальние перелеты. В полете они меняют положение в стае и находящиеся в ее центре могут спать, продолжая полет.
Млекопитающие во время сна принимают позу, при которой максимально расслабляются мышцы, лапами они часто закрывают голову. Рыбы стоят без движения гденибудь за камнем, некоторые ложатся на дно, зарываются в песок, выставляя лишь голову против течения воды. Крокодилы во время сна тоже зарываются в песок. Лошади в необычных условиях могут спать стоя. Жвачные животные (коровы и козы) ложатся реже, но если это и делают, то голову держат прямо, продолжают жвачку, глаза остаются открытыми. Особенности желудочно-кишечного тракта этих животных не позволяют им принимать горизонтальное положение. Собаки и кошки лежат свернувшись, расслабив мышцы, обычно в специально отведенном месте.
Трудно установить истинную длительность сна у животных. В результате наблюдений было сформулировано положение: чем меньше животное и чем оно подвижнее, тем меньшее число часов оно проводит во сне. Существовало представление о том, что меньше спят животные, у которых удельный вес головного мозга по отношению к весу спинного мозга минимален. Но одних наблюдений за поведением животных недостаточно: в период неподвижности может быть состояние бодрствования, а в движении — кратковременные периоды сна. Решается этот вопрос путем экспериментальных Электрофизиологических исследований, широко проводимых сейчас на различных животных.
Обезьяны — животные, ближе всего стоящие к человеку, обладают монофазическим ночным сном, с одним длинным периодом, т. е. моделью сна, неотличимой от человеческой. У макак-резус активность в течение суток продолжается 12—16 часов, после чего наступает сои. Гамадрилы также спят ночью, иногда лишь недолго дремлют днем после еды. Перед сном у них наблюдается оживление, крики, агрессивное состояние; сон прерывистый, через каждые два-три часа наступает пробуждение (на 30—40 минут). Более чутко спит самец (он меняет положение в течение ночи до 40 раз, самка — 10—15 раз). Гамадрилы спят либо сидя, прислонившись к чему-нибудь, либо лежа (на боку, животе, спине). Во время сна слышны взвизгивания, животные вскакивают, меняют привычное место. А. Д. Слоним установил, что длительность ночного сна у гамадрил зависит от внешних условий (продолжительности дня, температуры) и колеблется от 8 до 15 часов. Высшие человекообразные обезьяны осуществляют перед сном строительные движения, приготавливают постель.
