游到睡著、邊飛邊睡:認識動物界的睡眠調整大師
睡覺,這個在人類生活中稀鬆平常的環節,在動物界,卻可能是生死存亡的關鍵。最不設防的睡眠時間,往往也意味著最致命的風險。
為了避免在睡夢中遭到攻擊、在充滿挑戰的環境存活,動物演化出各種極端的睡眠方式,例如一邊潛水一邊打盹,一邊嚼草一邊補眠,一邊飛行一邊休息,甚至把睡眠切成數千片段,每次就睡個幾秒鐘。
過去,科學家只能以動物靜止不動或閉上眼睛來推測其睡眠狀態。然而,在為動物設計的微型追蹤器、可測量腦部活動的頭盔裝置陸續發明後,人們對動物超乎尋常的睡眠方式,有了嶄新的認識。
北方象鼻海豹:海中睡到「翻過去」
身體圓滾滾、灰撲撲的北方象鼻海豹(Northern Elephant Seal),堪稱「睡眠調整大師」。這個常在南加州海岸成群結隊出現,懶洋洋曬太陽的哺乳動物,在陸上可以睡上十幾個小時。但是,在海上覓食的七個月中,北象鼻海豹可以一天只睡兩小時,這兩小時還要靠零碎的十分鐘小睡拼湊起來。
這項發現來自普克里普斯海洋研究所(SIO)研究員肯德爾巴爾(Jessica Kendall-Bar)。他把類似泳帽、能測量大腦活動的裝置戴在北方象鼻海豹頭上,以了解牠們何時睡眠,並以感測器記錄運動與心律數據。
這些巨大的哺乳動物在兩次潛水之間,僅浮出水面呼吸幾分鐘,以避免成為飢餓鯊魚或虎鯨的餐點。象鼻海豹一年中約有七個月的時間在海上覓食,牠們能潛入深達700公尺的海域,並在不呼吸的情況下於海中待上30分鐘。
研究發現,北方象鼻海豹在進入「慢波睡眠」(Slow-wave sleep,非快速動眼期中最深沉的階段)時,仍能維持其身體姿勢。然而,當海豹進入「快速動眼期」(REM sleep),部分肌肉會暫時麻痺,似乎會無法控制身體,並以一種獨特的螺旋狀方式向海底墜落。肯德爾巴爾形容,那就像是「一片飄落的樹葉」。最後,緩緩倒立下沉。不過,牠們總能在氧氣耗盡前自動醒來,返回海面呼吸。