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水鳥漂浮在水面入眠 動物睡覺的科學故事

水鳥漂浮在水面入眠 動物睡覺的科學故事

2013-06-08 11:19:58

  前幾天夜里,我們幾個人一同到熱帶雨林中拍攝野生動物,恰巧遇到了一些動物睡覺的場景。長嘴捕蛛鳥和藍枕八色鶇將絨毛立起來,成球狀,頭和喙均深埋進絨毛之中,單角停歇在樹枝上,一動不動,甚是可愛;棕背樹蜥則如小龍女一般,趴在樹枝上,兩眼緊閉,一根大尾巴掛在空中,紋絲不動地與樹干融為一體;麗棘蜥則匍匐在蕨類植物寬大的葉片之上,草綠色的背面與綠葉相似,很好地隱藏在雜木之間。若不是親眼所見,根本難以想象這些動物的睡姿。

  這不禁讓人思考起動物睡眠的問題。老鼠、兔子、狗、貓、魚、小強,蒼蠅、大象、青蛙睡覺嗎?怎么睡?什么時候睡?睡多久?為什么各種動物需要睡眠,且睡眠時間長短不一呢?

  首先,動物睡姿形態各異。有的動物白天睡覺,如蝙蝠,群體倒掛在枝條或巖洞中;有的動物晚上睡覺,如馬,站著睡覺。其他如水鳥多是漂浮在水面之上睡覺,貓狗則找個地方躺下就睡,一些蜜蜂用大顎咬住草木,懸掛在空中睡覺。海豚則是大腦左右半球輪流睡覺,樹懶則抱著樹睡覺。塑造動物睡姿的重要因素是環境的安全性和天敵。如馬站著睡覺,遇到危險時可隨時逃跑。長嘴捕蛛鳥和藍枕八色鶇單腳站在枝條上,縮成一團,豎起羽毛,可以很大程度上避開蛇類攻擊。有一種魚甚至會吐絲結網,將自己包裹起來,以避開寄生蟲。自然之中,各種睡姿千奇百怪,充滿趣味性。

  另外一個多變的因素是睡眠的時間長短。在自然界中,不同動物睡眠時間長短各異,睡眠時間也會隨年齡、體型、食性或生活環境而異。如兇猛食肉的老虎一天的睡眠時間可達16個小時,易被捕食的山羊則膽小得多,每天睡覺時間只有5小時;穴居的棕蝠是睡覺大王,每天可睡20個小時;體型大的大象每天睡覺的時間比體型小的松鼠短,而被人類稱為懶豬的豬每天睡7.8個小時,與成人相當,比嬰兒(每天可睡16小時)短很多。造成這種長短差異的原因有很多,天敵可能還是決定性因素。

  最后討論睡眠的由來問題,也是最為復雜的問題。動物睡姿、睡覺長短均可通過觀察而獲取信息,而從進化角度回答為什么動物要睡覺的問題就困難多了。

  從人類自身的經歷來說,動物是需要睡眠的,這是一個常識。然而,科學的界定睡眠卻不容易,特別是對于不會說話的動物來說,很難區分它們是在休息,還是在睡眠。睡姿、睡眠時間是一些相對簡單的界定,將安靜下來休息均界定為睡眠。

  其實,真正對于動物睡眠的研究,科學上的了解并不多,相對豐富的只有少數幾種哺乳動物和鳥類。科學家現在根本不能回答是否有動物不睡覺的問題。不過,我們依然可以從功能、適應性和進化的角度討論動物的睡眠。

  我們也可換個角度思考,為什么動物就一定需要睡眠呢?從睡覺的功能上講,認為睡眠能使人減少能耗,有助于恢復體能。但從能量循環的物理機制上解釋,動物可以不睡覺。假如動物通過攝食獲得足夠多的能量的話,那么它就不需要睡眠。基于這種想法,有人提出了“零假說”的觀點,認為睡眠是沒有進化優勢的。

  科學家利用蟑螂、老鼠、蒼蠅做實驗,不斷地刺激它們,剝奪其睡眠,結果導致死亡。常識告訴我們,睡醒之后人的精氣神更好,判斷能力和認知能力也更強。遺憾的是,睡眠是否會補償動物的認知功能也并未得到實驗支持,睡眠對生理、免疫和機能方面的好處十分有限。但基本可以肯定的是,“零假說”的說法是不正確的。

  為什么動物要睡覺的問題,生物學上也沒有好的理論來闡述。簡單看,可以說睡覺可讓動物恢復精力,但能量循環理論上并不支持這種觀點。假如動物能獲得足夠的食物,那么它就不需要睡覺。事實卻不是這樣的,睡覺現象在動物世界里非常普遍。實驗也證明,長時間剝奪動物的睡眠,會導致動物死亡。到底動物為什么要睡覺,這還是一個生物學之謎。

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