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你是否因睡眠太少而感到疲惫?——这种动物几个月来每天仅睡2个小时!

你是否因睡眠太少而感到疲惫?——这种动物几个月来每天仅睡2个小时! QuriositySISU
2023-05-16
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导读:大学生总觉得睡眠不足?动物学家经过调查发现,这种动物睡的更少!

Think you're tired? 

不知疲惫?这种动物几个月来每天仅睡2个小时!

Only Two Hours Of Sleep !




或许你觉得自己昨晚睡眠不足,但你的睡眠质量仍很可能比北象海豹要好。


北象海豹是一种分布范围广泛的远洋物种,分布于北纬27°以北的东太平洋大部分地区,之所以名字里有“象”,是因为雄性北象海豹拥有独特的管状鼻子。科学家发现,这种体型巨大的生物通常比动物王国中的其他生物需要更少的睡眠。



本文约1900字,预计阅读时间7分钟


与众不同的北象海豹

苏格兰海洋哺乳动物研究所的生态生理学家克里斯·麦克奈特说,有关这种动物的一切都“非常离谱”。

*生态生理学:生理生态学是生理学与生态学的交叉学科,是研究生物对环境适应性的生理机制的一门学科。


Everything about the animals is "pretty much extreme," says Chris McKnight, an ecophysiologist at the Sea Mammal Research Unit in Scotland.

(图源Jessica Kendall-Bar/NMFS Permit 23188)


成年雌性北象海豹的体重超过1,300磅(约为589kg),而雄性在发育完全后甚至能达到惊人的两吨重。

而使北象海豹与众不同的并不仅仅是它们的体型。


为了觅食,北象海豹每年都会进行为期数个月的长途迁徙。它们从太平洋海岸线出发,在水下超过3000英尺(约为1km)深的地方潜泳,到数千英里以外的地方去觅食。

“那么问题来了,如果你一直在潜水,90%的时间都呆在水下,无法获得空气,那你什么时候能睡觉?”麦克奈特说道。

周四发表在《科学》杂志上的一篇研究报告给出了答案——该研究的主要负责人,斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的生态生理学家杰西卡·肯德尔·巴尔( Jessica Kendall-Bar)指出:北象海豹会在深潜过程中进行多次短时间的小憩,每天的时间加起来约为2个小时

“在海平面之下的深处,北象海豹们一边屏住呼吸,一边进入梦乡,”杰西卡说。

这一新发现意味着在动物的平均睡眠时长方面,北象海豹可以和非洲象一较高下,要知道后者目前可保持着哺乳动物中每日最短睡眠时间的世界纪录

*非洲象每天睡眠时间约为2个小时,有时甚至一日不眠。


窥视熟睡海豹的大脑

为了研究北象海豹的睡眠方式,杰西卡首先要克服在极端水压下观测其脑部活动的挑战。


为此,杰西卡改良了一款原本用于鸟类的脑波检测设备,并带着它前往加州圣克鲁斯当地的一个海边冲浪点,在那里她将电极贴在自己头皮上,将自身当做实验对象,借此进一步改进设备。“我将自己想象成带着这个仪器的海豹,”她说。

She retrofitted a device used on birds and then refined it on herself by heading to a local surf spot in Santa Cruz, California where she applied the electrodes to her scalp. "So really channeling what it would be like to be a seal with this instrument attached to me," she says.


(图源Jessica Kendall-Bar/NMFS Permit 23188)


随后她对这些电极做了防水处理,并假装在水下小憩,同时用仪器记录自己的脑部活动。


杰西卡称,她还在设备上添置了运动传感器和心率检测器。


几轮测试顺利运行后,她准备将这些仪器安置在加州中部海岸,新阿涅奥州立公园(Año Nuevo State Park)的野生北象海豹身上。


鉴于海豹们的体型,“它们可能非常危险”,杰西卡解释道。所以在安置仪器前,她和她的团队成员先通过肌肉注射的方式给海豹们打了麻药。这样即便过程中海豹醒来,它们也会表现得“相当放松淡定”。


Because of their size, "they can be quite dangerous," Kendall-Bar says. So she and her team sedated the animals through an intramuscular injection. Once they woke up, the elephant seals were "pretty chill about it," she says.


“它们醒来后大多会开始向海边‘蛄蛹(galumph)’”——这是科学家用来描述海豹在陆地上移动方式的专业术语——“然后径直回到栖息地睡觉。”


"They'll wake up and basically 'galumph'" — this is the actual technical term the scientists use to describe the seals' undulating motion on land — "and then they'll usually just go right back to sleep."


接下来,杰西卡和她的团队成员将两只被拖到沙滩上的年轻雌海豹捆起来放到卡车上,并在之后将它们放回大海。


海中的巨兽,优雅地下沉

从被放回大海的象海豹处获得一手实验数据后,杰西卡研究了北象海豹出海时的脑电波和脑部运动的高分辨率图像。很快,它们的睡眠模式变得清晰可见。

 

“在迁徙开始后,北象海豹们逐渐潜入水中,下潜一段时间后,它们会切换到慢波睡眠模式,并开始打盹……这时它们的脑部活动减慢,脑波也会变得趋向同步化。”


*慢波睡眠(slow-wave sleep,简写为SWS),又称正相睡眠或非快眼动睡眠。慢波睡眠的脑电图特征是呈现同步化的慢波。


然后在某一时刻——大概1分钟后——海豹的睡眠模式将改变为REM睡眠,这一阶段通常是我们人类做梦的时刻。此时也容易出现被称作“鬼压床”的睡眠瘫痪现象


*REM睡眠:属于睡眠阶段之一,大多为睡眠的最后一个阶段此时脑电波表现为低幅快波,与觉醒时脑电波相似,因此也称为快波睡眠。


这些胖乎乎的巨型动物会在短暂的睡梦中优雅地下沉数百英尺。


The blubbery giants would float hundreds of feet downwards gracefully.


“就像人类一样,北象海豹在睡觉时似乎也会暂时失去对身体的控制,在无意识中,它们会开始进行‘睡眠翻转’,上下左右360度地转动,像落叶一样沉入海底,”杰西卡在报告中写道,

事实上,有一只海豹(研究员们叫它疲倦的菲奥娜"Fatigued Fiona")甚至直接在3,000英尺深的海底小憩。

相比海洋表层,3,000英尺深的水下更黑暗,也更安全,象海豹们不太容易受到捕食者的攻击。在小睡5到10分钟后,它们会醒来并浮上水面换气。

杰西卡将这些活动记录与过去20年来标记、收集的334只成年雌海豹的数据进行了比较分析。结果表明,当北象海豹在海中进行迁徙时,它们会将睡眠活动分为一次次为期10分钟的短暂小憩,加起来每天大概睡2个小时。

一旦它们成功返回陆地,海豹们便开始着手“补觉”,它们会开始一天睡14个小时


杰西卡还发现,海豹在水下迁徙时更倾向于睡在靠近海岸线的地方,这一发现可以使人们更好地保护海豹们的栖息地。“了解这些后,在建立保护区时,我们就可以保护对海豹们十分重要的觅食和休息的区域。”她说。


(图源Jessica Kendall-Bar/NMFS Permit 23188)




使用说明

文章:宋嘉硕

排版:宋嘉硕

编审:丁哲宇

原文链接:https://www.npr.org/2023/04/20/1170967518/think-youre-tired-this-animal-goes-for-months-with-only-two-hours-of-sleep-a-day


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