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海豚为了繁殖可保持清醒长达6周

睡眠向来被视作一种不利于适应的行为,因为睡眠状态与获取食物、防备天敌以及进行繁殖的清醒状态截然相反。在鸟类和哺乳类动物的各种生命活动中,睡眠扮演了一个我们尚无法理解、却至关重要的角色。虽然科学家们已经考量了很多意义重大的影响因素,包括对氧化应激的减缓、对记忆的巩固、对生命周期的延长,以及对各种神经毒素的清除等等,但没有一套理论能解释,在同种或不同种的生物个体之间,睡眠时长为什么会有如此大的差异。不过,最近莱什库(J. A. Lesku)等人的一项研究表明:有一种鸟类,睡得少反而能获得好处——它们可以省下时间,繁殖更多的后代。

斑胸滨鹬的求偶炫耀
  一夫多妻的雄性斑胸滨鹬(yù)(Calidris melanotos)在持续3个多星期的繁育期内,会全神贯注地投身于求偶炫耀,并全力防备其他潜在的雄性竞争对手。莱什库等人观察到,在这一段时间内,雄性个体们并没有因为缺乏睡眠而降低活跃度。已往的研究将鸟类和哺乳类的睡眠行为看作是至关重要、不可或缺的生理过程,但这一新发现连同近来得出的其他一系列研究结果,动摇了旧的研究模式。
  逆戟鲸(Orcinus orca)和海豚都能睁亮双眼保持清醒长达6个星期甚至更久,而且兴奋度不会有丝毫下降。在这一时期,新生幼豚的身体和大脑会快速生长到一个可观的尺寸和容量,而这其中似乎并未涉及和睡眠密切相关的神经毒素排除过程。成年海豚能辨别来自左侧或右侧30度的视觉刺激,为了获得奖励,它们可以每天工作24小时,连续工作5天。在这一过程中,它们反应的敏捷度并没有出现显著的退步。迁徙中的鸟类会大幅度地缩减睡眠时间,然而它们的学习能力和活跃度并不会受到影响,而且并后来的不会出现睡眠补偿现象。与此截然相反的是:睡眠被打断的人类个体,会受到极大地伤害。这有力地证明了不同物种之间睡眠规律的多样性。

睡眠是件静谧而幸福的事情,当然重要的是保存能量
  话说回来,如果在繁殖期持续保持清醒的雄鹬能够留下更多的后代,为什么大自然没有淘汰那些更喜欢睡懒觉的雄性个体呢? 一个吸引人的解释是,勤劳不嗜睡的雄性个体更有可能将身体里的储备能量消耗殆尽。虽然在食物充裕的条件下,花点时间多吃一点就能完全避免这种情况的出现,但是在食物短缺时,大量消耗储备能量来进行繁殖的雄性个体们往往难以存活到下一个繁殖期。因此从整体来考虑,具有不同睡眠周期的一系列不同个体的数目,会保持一种动态的平衡。
  同样的平衡模式在人类中也存在。年龄相近、性别相同、体格近似的个体之间,往往有着不同的睡眠时长。不同人对睡眠缺失的反应也有所不同:有的人会受到极大的影响,最终无法自持地昏昏睡去;而有的人在缺乏睡眠的情形下,一切都正常且井然有序。剥夺睡眠对行为产生的影响和睡眠的底线时长并没有关系。此外,睡眠时长和健康状况也并不是线性相关的,过长和过短的睡眠时间都会缩短人的寿命。睡眠剥夺实验中,大鼠的死亡原因是过大的应激反应,而不是睡眠的缺失。并没有报告发现睡眠剥夺实验会导致鸽子、小鼠的死亡。致死性的家族性失眠能够造成人类的死亡,但是该病致死的原因并不单单是睡眠的缺失,而涉及多个人体器官。

  

美国著名的睡眠研究学者、斯坦福大学的 William Dement 博士在记录处于睡眠剥夺状态的猫的脑波。可怜的猫咪
  那么,当我们没有睡够的时候,为什么会感觉那么糟呢?这是因为,自然选择强迫我们仅进行有限时间的活动,减少能量过多消耗,身体通过减弱大脑的兴奋度,强迫我们去睡眠。虽然和睡眠时间较长的个体相比,睡眠时间更少的个体会避开很多危险,但如果违反机体自然睡眠习惯的睡眠缺乏频繁发生,会导致个体进行正常生理活动的压力增加,从而在一定程度上损害健康。比如说,一些特定的激素分泌过程就和睡眠是紧密相关联的。虽然这些规律并不是普适的,但是对同一物种、同一年龄段的个体而言,还是相当适用的。
  冠蝙蝠(Eptesicus fuscus)一天睡20小时,马一天睡2小时,不同物种的睡眠时长差别甚大。然而,并没有哪一套切实的理论能将睡眠时长与各种生物学因素联系起来。但可以肯定的是:以低能量密度食物为生的物种(如食草动物)要比那些以高能量密度食物为生的物种(如食肉动物)睡得少(如下图所示)。 精彩文章:怪兽 世界上最大的淡水鱼 智利复活岛 地球末日

  

以低能量密度食物为生的物种(如食草动物)要比那些以高能量密度食物为生的物种(如食肉动物)睡得少
  静息状态同样可以节省能量,还能保持清醒以防备潜在的危险。然而,在静息状态下,大脑仍可消耗相当比例的能量,达身体总消耗的25%之多。在安静和活跃的状态下,大脑对能量的消耗并没有显著区别,但在睡眠状态下会则显著减少。如果动物个体能够找到一处安全舒适的场所(如一个地洞)进行睡眠,自然能获得可观的好处。作为鲜明对比的是:找不到安全休息场所的大型捕食动物很少睡眠,而且睡得不沉。
  除了迁徙期和繁殖期之外,在食物短缺时期,睡眠时长也会被缩减,动物个体将更多的时间用于寻找更多的食物。在恶劣的自然环境下生存的某些动物已经进化出这样一种能力:根据环境情况和食物充裕度来调节睡眠时长。那些能够找到安全舒适睡眠场所的动物,会通过冬眠在食物匮乏的季节极大地削减能量的消耗。

  现在,观测仪器的技术进步使人能在更加自然的状态下监测睡眠中的大脑和肌肉活动,对睡眠规律进行更深入的观测和研究。达尔文在对物种的自然选择进行研究时,往往忽略睡眠时长这一因素。大脑如何通过调控睡眠来对个体行为和环境条件做出回应?对这一问题的关注必将在睡眠研究和进化心理学等领域形成一种新的研究模式。

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