有不用睡覺的動物嗎?再少的睡眠也是必不可少的
動物的睡姿千奇百怪,有的喜歡倒掛著,有的喜歡平躺著,還有的喜歡把自己埋在泥土裡,一次睡好幾個小時。無論是蝙蝠、大象,還是青蛙、蜜蜂,幾乎所有動物都要睡覺。事實上,科學家還沒有發現能完全不睡覺(或休息)的動物。不過,睡眠真的是生存所必需的嗎?
失眠的危險
大多數人都承認睡眠是絕對必需的。有時候,人們會因為各種原因通宵不眠,但第二天往往會感到身體機能十分掙扎。長期睡眠不足可能會帶來一系列負面的健康影響,從心髒病到中風,再到體重增加和糖尿病等。這些聯繫,以及所有動物似乎都要睡眠的事實表明,睡眠對動物而言肯定有著至關重要的作用。但是,這種作用是什麼?睡眠真的可以讓大腦修復損傷並處理信息嗎?睡眠對於身體的能量調節是必要的嗎?從古希臘哲學家亞里士多德開始,科學家和思想家就對我們為什麼睡覺的原因做出了解釋,但確切的答案依然懸而未決。
19世紀90年代,俄羅斯最早的女性醫生之一瑪麗·德瑪納西(Marie de Manacéïne)就對睡眠之謎困惑不已。她曾經寫道:“我們都熱愛生活,我們都希望盡可能長壽,但儘管如此,我們還是會犧牲三分之一,有時甚至一半的人生用於睡眠。”在探索睡眠真正意義的過程中,她在動物身上進行了第一次睡眠剝奪實驗。
該實驗所用的方法現在看起來相當殘忍。瑪麗·德瑪納西讓小狗一直處於醒著的狀態,發現它們在睡眠剝奪幾天之後就死了。隨後的幾十年裡,使用其他動物(如囓齒動物和蟑螂等)進行的睡眠剝奪實驗發現了類似的結果。然而,這些例子中動物的真正死因是什麼?這些原因與睡眠之間有多大關係?這些問題依然沒有確切答案。
睡眠時間超短的動物
儘管完全不睡覺看起來風險很大,但一些生物的睡眠時間可以非常短暫。一些科學家認為,這些動物或許是理解睡眠所起功能的關鍵。在發表於2019年2月《科學·進展》(Science Advances)雜誌上的一項研究中,科學家監測了果蠅的睡眠行為。
研究作者之一、英國倫敦帝國學院的系統生物學講師Giorgio Gilestro說:“我們發現一些果蠅幾乎從不睡覺。”Gilestro和同事們通過對數千隻果蠅的觀察發現,有6%的雌性果蠅每天睡眠時間少於72分鐘,而其他雌性果蠅的平均睡眠時間為300分鐘。有一隻雌性果蠅甚至每天只睡4分鐘。在進一步的實驗中,研究人員剝奪了果蠅96%的睡眠時間。但是,這些果蠅並沒有像瑪麗·德瑪納西的那些小狗一樣過早死亡,相反,這些幾乎沒有睡覺的果蠅反而活得和正常睡眠的對照組一樣久。於是,Gilestro和其他少數研究人員開始懷疑,睡眠的作用真的像人們以為的那麼重要嗎?
在德國馬克斯普朗克鳥類學研究所研究鳥類睡眠的尼爾斯·羅登伯格(Niels Rattenborg)說:“一些動物生存所需的睡眠,似乎遠少於此前根據睡眠修復功能理論做出的估計。”
在2016年的一項研究中,羅登伯格和同事們在加拉帕戈斯群島的小軍艦鳥(學名:Fregata minor)身上安裝了一個測量大腦電活動的小型設備。監測結果顯示,當小軍艦鳥在海面上空飛行時,它們有時會讓大腦的一個半球進入睡眠狀態。有時候,它們甚至會在飛行中讓兩個大腦半球一起睡覺。
一邊飛行一邊睡覺在其他鳥類中可能也很常見,比如普通樓燕(學名:Apus apus),這一物種據說可以連續飛行10個月不落地——儘管科學家還沒有這方面的直接證據。或許更令人驚奇的是,羅登伯格等人的研究發現,飛行中的小軍艦鳥平均每天只睡42分鐘,而它們在陸地上每天閉眼的時間通常超過12個小時。
我們能找到一種完全不睡覺的動物嗎?“一切皆有可能,”羅登伯格說,“不過,在對睡眠時間較短的動物的研究中,可以發現一種模式,即沒有一種動物是完全不用睡覺的。這種對極少睡眠的保留意味著,即使在這些非同尋常的超短睡眠者中,最少量的睡眠也是必不可少的。”(任天)