探索动物睡眠之谜

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  我们知道,人需要睡眠,睡眠不足可能导致疾病甚至死亡。那么,除了人类,其他动物需要睡眠吗?这是一个很难回答的问题。现在,科学家可以用特殊仪器监测哺乳类动物和鸟类在睡眠时其大脑发出的电信号,由此了解它们的睡眠情况,但对其他动物比如爬行类动物和鱼类,科学家目前还无法看出它们的大脑信号有什么变化,即使它们看上去在睡觉,身体不动弹,对周围的一切视若不见。有科学家认为,这些动物的睡眠也许属于我们所不了解的某种形式,因此无法用现有的方式检测出来。有科学家则认为,这些动物也许根本就不睡觉,它们只是处于某种“隔绝状态”。比如,你在凌晨3 点起床,发现鱼缸里的鱼仍然在优哉游哉地游动,并没有躺在缸底睡大觉,但有科学家则认为,鱼其实正处在某种睡眠状态,至少处于某种类似睡眠的状态。
  现在可以肯定的是,所有的哺乳类动物和鸟类都需要睡眠,如果睡眠被剥夺,它们就会死亡。实验证明,对啮齿动物和苍蝇来说,睡眠剥夺比食物缺乏更容易导致死亡。实验还证明,实验鼠如果被剥夺睡眠两周就会死亡。
  爬行类动物、两栖类动物、鱼类以及无脊椎动物(如蠕虫和昆虫)是否也睡觉?这个问题让我们再一次面对如何定义睡眠。根据前述的判断睡眠的标准,我们似乎可以得出结论,睡眠普遍存在于动物界,包括鳄鱼、海龟、蜥蜴、青蛙、蝾螈、蜜蜂、黄蜂、苍蝇、蜻蜓、蚱蜢、蝴蝶、蝎子等,但由于这些动物的神经系统比哺乳类动物和鸟类更为原始,它们并不拥有能够产生电生理学活动的大脑,因此科学家还无法确定它们是否也拥有像哺乳类动物和鸟类一样的睡眠。
  
  动物为什么要睡觉
  
  虽然科学家还不能明确回答这个问题,但也提出了一些很有价值的理论。
  较为盛行的一种理论认为,一种动物的睡眠时间在很大程度上取决于它是捕食动物还是被捕食动物。一般来说,被捕食动物的睡眠时间较少,因为在睡眠期间它们的自我防卫能力最弱。但是,一种动物究竟属于捕食动物还是被捕食动物,通常并不像狮子和斑马,或者狼和驯鹿那么容易区分,有的动物既是捕食动物同时也是被捕食动物。此外,沦为捕食动物牺牲品的动物通常都是弱小、病残或者衰老的动物,即使它们在完全清醒的情况下也往往难逃厄运。因此,这一理论很难得到证实。
  有一种理论认为,哺乳类动物的睡眠时间和体型的大小有关系,体型较小的哺乳类动物的睡眠时间相对较长。比如,蝙蝠每天的睡眠时间大约是20 小时,花栗鼠是15 小时,实验鼠是13 小时,大象是4 小时,巨头鲸是5小时,猴子是3 小时,长颈鹿是2 小时。当然也有例外,某些大型动物比如狮子和老虎,每天睡14 至16 小时,狗和猫睡10 至12小时,而某些小型动物比如鼹鼠等,每天只睡8 小时。看来,睡眠和体型大小之间的关系并不十分明确。
  还有一种理论认为,睡眠与节省能耗有关系,这一点对于体型较小的哺乳动类物尤为重要,因为这类动物储存能量的能力有限,而消耗能量的速率却大于大型动物。而体型较大的哺乳类动物通常还拥有较厚的脂肪层和皮毛,能更好地防止热能散失。
  
  那么,动物需要睡多长时间呢?有科学家认为,这与动物大脑的新陈代谢率有关。通常情况下,体型较小的动物具有较高的大脑新陈代谢率,需要更多的睡眠,而体型较大的动物的大脑新陈代谢率较慢,需要的睡眠较少。平均睡眠时间少于4 小时的动物通常是那些体型较大的陆地哺乳动物,如大象、牛和长颈鹿,这些动物花费许多时间进食,剩下供睡眠的时间就不多了。
  还有科学家认为,动物的睡眠时间取决于它们的“生存危险系数”。有的鸟类睡觉时睁只眼闭只眼,睁着的那只眼一直保持着警惕,注意着随时可能出现的捕食动物。鸟类的REM(快速眼动睡眠期)睡眠时间相当短,只持续几秒钟,即使在睡眠中,它们依然保持着极高的警惕性。大型肉食动物如狮子几乎没有天敌,它们的“生存危险系数”最小,所以能够安稳睡大觉,一天可睡17 个小时。能够在安全的地方睡觉的动物也睡得较多,如在洞穴里睡觉的蝙蝠,可以一气睡上19 个小时。有蹄类动物在开阔的草原上活动,它们的敌人太多了,又没有地方可以躲藏,所以它们在大部分时间里都得保持清醒和警觉,随时准备逃跑。这些动物一天只能睡几个小时,通常还是站着睡的。
  
  动物如何睡眠
  
  动物如何睡眠呢?人类普遍的睡觉方式是躺下来睡觉,除此之外还要闭上眼睛才能睡着。而在动物王国里,无脊椎动物没有眼睑,所以我们从来没看见过它们闭上眼睛。在我们看来,它们是睁着眼睛睡觉的。
  睡得安稳的人呼吸缓慢而匀称,身体完全放松,只是偶然动一下,大约一小时内动几下,这是为了保持手脚的血液流动畅通。大多数人在熟睡时对周围发生的一切一无所知。那么动   
  动物睡觉的方式千奇百怪,但在很大程度上都与安全有关。非洲的一种大型狒狒在树顶上睡觉时,为了避免食肉动物的袭击,它们往往用脚后跟支撑身体,看上去既奇怪也不舒服,采用这种睡姿根本无法睡得深沉。有的动物要找到自认为安全的地方才能安心睡下。树叉是整天都睡不醒的树袋熊打盹的好地方。树袋熊也叫考拉,它们在地面上没有安全感,但一上到高高的树上,就觉得可以高枕无忧了。
  除了安全之外,舒适也是动物选择睡眠方式的一个因素。一些动物能将自己“折叠”起来睡觉!比如,红狐会在冰天雪地里给自己做一个温暖的“床铺”:全身缩在毛茸茸的皮毛中,就像裹了一条温暖的毯子;鸣鸟蹲伏在栖木上过夜,将脑袋反插在背部羽毛中,羽毛就是它温暖的“被子”;狮子的幼崽或其他一些哺乳类动物的幼崽常常依偎在母亲怀中睡觉,对它们来说,没有比母亲的怀抱更舒适更安全的“眠床”了。
  
  研究动物睡眠对人类有什么启示
  
  睡眠不足或者睡眠剥夺会给人类造成很大的麻烦,人的运动能力、认知能力以及记忆能力都会因睡眠不足而受到很大的影响。统计数据表明,凌晨3 点至6 点期间,重大车祸的发生率最高。那么,人类能够从研究动物睡眠中得到哪些启示呢?
  研究发现,在清晨和中午,画眉鸟会进入一种睡意朦胧的状态中,一小时内有50 次极短促的打盹,每次持续时间为10 至20秒,它们打盹时的脑电波与正常睡眠时非常相似。或许科学家能从画眉鸟的睡眠方式中获得启发,开发出某种技术或者药物,让人类的大脑创造出类似的睡眠方式,这样就可以让夜班工人、司机、医生等需要在夜间工作的人在睡眠较少的情况下仍然能保持良好的工作效率。
  海洋哺乳动物独特的睡眠习惯也给我们以启示。大部分海洋哺乳动物都能做到一半大脑睡眠,一半大脑保持清醒。比如海豚,它们即使在睡眠中也能一边睡觉,一边游泳或者浮到水面上呼吸,它们一方面享受着睡眠带来的好处,一方面和醒着时一样该做什么还做什么。海豚睡觉时,处于睡眠中的大脑半球对面的那只眼睛闭着,因为左眼是由大脑右半球控制的,反之亦然。有科学家认为,研究海洋哺乳动物的睡眠是破解人类睡眠奥秘的关键。
  
  由于一些尚未探明的原因,合上双眼是大多数动物睡眠的先决条件。海豚幼崽出生后闭眼的时间占一天的1.5%,以后渐渐增加,3 个月时增加到16%。逆戟鲸在刚出生阶段不休不眠的方式也值得借鉴。我们可以提出这样一些问题:人类和其他哺乳类动物是否也存在着某种未开发的潜能?我们是否也能像新出生的幼鲸或画眉鸟那样不睡觉或者少睡觉?
  在人类最终破解某些动物不睡觉或者少睡觉的奥秘之前,科学家的忠告是:在睡眠不足的情况下,最好的办法就是打个盹,无论时间多短,有聊胜于无。睡个好觉,对于任何需要睡眠的动物包括人类,都是大自然赐予的一种最神奇最美妙的享受。
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