动物睡觉的科学道理

2015-12-17 19:06:13  刘光裕的博客
本文作者:刘光裕

动物睡觉的科学道理

2015-12-17 19:06:13
作者:刘光裕
来源:刘光裕的博客
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东南亚特有鸟蓝枕八色鸫睡姿:蓬松的羽毛可以降低被蛇捕食的危险

 

    睡觉是有道理的,乱睡会造成生理伤害,甚至有死亡风险。睡觉需要一些规范,乱睡,错睡都会造成严重的后果,懂得这一点对于现代人来说特别重要。现代人因各种事宜睡觉规范错乱,入睡过晚或过短,都有可能增加年老后死亡的风险。或者因日常生活中携带婴儿的方式改变造成婴儿频繁运动,睡眠不足,最终影响发育的情形。 

    小弟本人便是典型的夜猫子,睡眠不足型的人。晚上活动多,躺下之后还看书或玩手机一直到深夜一两点,并逐渐养成坏习惯,天天如此。虽想早点休息,调整睡眠,但依然每天到很晚才睡。前几天夜里,我们几个人又到热带雨林中拍摄野生动物,恰巧遇到了一些动物睡觉的场景。长嘴捕蛛鸟、蓝枕八色鸫、丽棘蜥都在阴湿的热带雨林中熟睡,姿态憨态可掬,真是萌死人呐。若不是亲眼所见,根本难以想象动物是怎样睡觉的。

    今天就来讲讲动物睡觉的科学故事。对于动物来说,睡觉的故事则特别有趣,特别好玩。如我们拍摄到的长嘴捕蛛鸟和蓝枕八色鸫,二者将绒毛立起来,成球状,头和喙均深埋进绒毛之中,单角停歇在树枝上,一动不动,甚是可爱;棕背树蜥则如小龙女一般,趴在树枝上,两眼双闭,一根大尾巴挂在空中,纹丝不动地与树干融为一体;丽棘蜥则匍匐在蕨类植物宽大的叶片之上,草绿色的背面与绿叶相似,很好地隐藏在杂木之间。

    偶遇几种动物的睡姿,不禁让人思考起动物睡眠的问题来。老鼠、兔子、狗、猫、鱼、小强,苍蝇、大象、青蛙睡觉吗?怎么睡?什么时候睡?睡多久?为什么各种动物需要睡眠,且睡眠时间长短不一呢?

    首先,动物睡姿形态各异。有的动物白天睡觉,如蝙蝠,群体倒挂在枝条或岩洞中;有的动物晚上睡觉,如马,站着睡觉。其它如水鸟多是漂浮在水面之上睡觉,猫狗则找个地方躺下就睡,一些蜜蜂用大颚咬住草木,悬挂在空中睡觉。海豚则是大脑左右半球轮流睡觉,树懒则抱着树睡觉。塑造动物的睡姿的重要因素是环境的安全性和天敌。如马站着睡觉,遇到危险时可随时逃跑。长嘴捕蛛鸟和蓝枕八色鸫单脚站在枝条上,缩成一团,竖起羽毛,可以很大程度上避开蛇类攻击。有一种鱼甚至会吐丝结网,将自己包裹起来,以避开寄生虫。自然之中,各种睡姿千奇百怪,充满趣味性。

    另外一个多变的睡觉因素是睡眠的时间长短。在自然界中,不同动物睡眠时间长短各异,睡眠时间也会随年龄、体型、食性或生活环境而异。如凶猛食肉的老虎一天的睡眠时间可达16个小时,易被捕食的山羊则胆小得多,每天睡觉时间只有5小时;穴居的棕蝠是睡觉大王,每天可睡20个小时;体型大的大象每天睡觉的时间比体型小的松鼠短,而被人类成为懒猪的猪每天睡7.8个小时,与成人相当,比婴儿(每天可睡16小时)短很多。造成这种长短差异的原因有很多,天敌可能是决定性因素。

    最后讨论睡眠的由来问题,也是最为复杂的问题。动物睡姿、睡觉长短均可通过观察而获取信息,而试图从进化角度回答为什么动物要睡觉的问题则困难的多。


沟谷雨林中变色树蜥趴在蕨类植物上睡觉 

    从人类自身的经历来说,动物是需要睡眠的,这是一个常识。然而,科学的界定睡眠却不是一件容易的事,特别是对于不会说话的动物来说,很难区分它们是在休息,还是在睡眠。前面所讨论的睡姿、睡眠时间是一些相对简单的界定,将安静下来休息均界定为睡眠。事实上,真正对于动物睡眠的研究,科学上的了解并不多,只有少数几种哺乳动物和鸟类是相对丰富的。科学家现在根本不能回答是否有动物不睡觉的问题。然而我们依然可以从功能、适应性和进化的角度讨论动物的睡眠。

    我们也可换个角度思考,为什么动物就一定需要睡眠呢?从睡觉的功能上讲,认为睡眠能使人减少能耗,有助于恢复体能。但从能量循环的物理机制上解释,动物可以不睡觉。假如动物通过摄食获得足够多的能量的话,那么它就不需要睡眠。基于这种想法,有人提出了“零假说”(The Null Hypothesis)的观点,认为睡眠是没有进化优势的。

    科学家利用蟑螂、老鼠、苍蝇做实验,不断的刺激它们,剥夺其睡眠,结果导致了死亡。常识告诉我们,睡醒之后人的精气神更好,判断能力和认知能力也更强。遗憾,睡眠是否会补偿动物的认知功能也并未得到实验支持,睡眠对生理、免疫和机能方面的好处十分有限。但基本可以肯定的是,“零假说”的说法是不正确的。

    为什么动物要睡觉的问题,生物学上也没有好的理论来阐述。简单看,可以说睡觉可让动物恢复精力,但能量循环理论上并不支持这种观点。假如动物能获得足够的食物,那么它就不需要睡觉。事实却不是这样的,睡觉现象在动物世界里非常普遍。实验也证明,长时间剥夺动物的睡眠,会导致动物死亡。到底动物为什么要睡觉,这还是一个生物学之谜,也许读到此文的人可以研究研究,积累一些数据,提出一些自己的观点来。

    在版纳植物园沟谷雨林亲自看到野生动物睡觉确实很令人激动,想了很多,也查阅了大量有关动物睡觉的文献。文中说了很多,并没能解释清楚动物睡觉的科学道理。我想,这就是自然科学的复杂性,生命现象看似简单,但想要深究的话,不是几篇文章就可以说得清楚的。需要大量的对比研究,系统分析才可以得到一些比较可靠的结论。说不清楚不要紧,有关睡觉的经验已经很多了。科学归科学,生活归生活。古人说得好,早睡早起身体好。生态学里很多东东都是常识,要学会尊重。写一篇小文,表示对常识的敬仰之情。以后自当调整作息,早点睡觉。(本文修改稿已刊在 科技日报)


抱着树枝睡觉的棕背树蜥,睡得很甜美。做什么好梦呢?


被吵醒的树蜥,眼镜半睁半闭。脖子上还有个吸血的虱子


深夜的长嘴捕蛛鸟绒毛外翻,蓬松成球状,长长的嘴巴深埋其间


蜥蜴乃龙也。难怪乎小龙女睡觉是在绳子上,原来自然中早有原型

责任编辑:微科普

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