Como você sabe, sou obcecado por leis de potência na biologia, que são uma consequência biológica de princípios fundamentais, como a conservação de energia da primeira lei da termodinâmica. Geoffrey West mostrou como redes biológicas altamente otimizadas—pense em vasos sanguíneos ou sistemas respiratórios—levam à escala alométrica. Especificamente, a produção de energia por unidade de massa corporal (taxa metabólica específica de massa) escala como a massa corporal (M) elevada à potência de -0,25. Isso faz parte do que é conhecido como a lei de Kleiber (ou como a chamamos em nossa pesquisa, a lei de Kleiber-West), onde a taxa metabólica basal do corpo inteiro escala como M^{0,75}. É por isso que os elefantes queimam energia de forma mais eficiente por grama do que os camundongos, mas os camundongos vivem rápido e morrem jovens. O que é interessante é que essa mesma escala aparece em algo tão cotidiano quanto o sono. Entre os mamíferos, a duração diária do sono segue uma lei de potência semelhante: diminui com o tamanho do corpo como aproximadamente M^{-0,25}. Animais menores como musaranhos podem dormir mais de 15 horas por dia, enquanto gigantes como as baleias se viram com apenas algumas. Isso é uma pista de que o sono está profundamente ligado ao metabolismo. Os sistemas nervosos consomem muita energia, utilizando até 20% do oxigênio do nosso corpo, apesar de representar apenas 2% da nossa massa. Em criaturas menores, essas redes de distribuição em forma de fractal entregam mais oxigênio por célula, permitindo que seus cérebros funcionem "mais quentes" com taxas de disparo mais rápidas e maiores demandas de energia. Mas esse metabolismo acelerado esgota os recursos mais rapidamente, criando déficits de energia que o sono provavelmente evoluiu para corrigir. Essencialmente, mamíferos menores queimam seu combustível neural mais rápido e precisam de mais tempo de inatividade para se reabastecer. Nessa perspectiva, o sono não é apenas descanso—é uma solução antiga para os trade-offs energéticos impostos pela escala de Kleiber-West, garantindo que criaturas de alto metabolismo não queimem seus circuitos. Claro, o sono faz coisas sofisticadas hoje. Em humanos e outros mamíferos, ele consolida memórias ao podar sinapses desnecessárias durante as fases REM e limpa toxinas do cérebro através do sistema glinfático, que aumenta durante o sono não-REM para eliminar resíduos como beta-amiloide. A relação entre sono e metabolismo pode ter evidências da história evolutiva. O surgimento do metabolismo anaeróbico pode estar ligado ao Grande Evento de Oxigenação, há 2 bilhões de anos. O próximo evento de oxidação (Evento de Oxigenação Neoproterozoica, há 750 milhões de anos) preparou o terreno para a explosão Cambriana, levando ao surgimento de sistemas neurais entre as espécies. E nunca tivemos oxigênio suficiente desde então. O link para um ótimo artigo da Nature por @RafSarnataro et al, e algumas implicações práticas desse estudo estão no próximo comentário. Como de costume, por favor, curta e repost - isso é ciência legal (obrigado @Alexey_Kadet por trazer isso à tona)