科学家发现:章鱼可能也会做梦

科学家发现,章鱼睡眠时体表闪烁的颜色,似乎是相当于人类REM睡眠状态的东西。

事实上,章鱼打盹时,它们的生理活动会明显地在静止和活跃态之间循环切换。这一发现不仅表明睡眠中的活动形态是在脊椎动物和头足类动物中分别演化出来的生理现象,而且还表明,就像陆生脊椎动物一样,章鱼可能也做梦。


This video of an octopus sleeping went viral in 2019. (Nature on PBS/YouTube)

巴西北里奥格兰德联邦大学的神经科学家西尔维娅·梅德罗斯说:”尽管头足类和脊椎动物在进化树上相距很远,在大约5亿年前就出现了早期的谱系分化,但在章鱼中观察到的睡眠交替状态似乎与我们的眼动睡眠周期十分相似。”。

关于睡眠,我们其实所知不多。长期以来,科学家们认为只有鸟类和哺乳动物有睡眠周期,所谓的REM(快速眼动)和非REM睡眠。直到5年前,我们才首次在爬行动物中观察到REM睡眠。

然而已经有迹象表明,睡眠活动周期性在动物世界中更为普遍。2012年,科学家发现,墨鱼(Sepia officinalis)在睡眠时”表现出体表颜色变化和手臂抽搐,可能类似于REM睡眠”。

“这让我们想到,是否可在章鱼身上看到两种睡眠状态。”北里奥格兰德联邦大学的神经科学家Sidarta Ribeiro说,”在所有无脊椎动物中,章鱼拥有最集中的神经系统,而且众所周知,章鱼具有很高的学习能力。”

被选为研究对象的幸运章鱼属于O.insularis,是生活在巴西沿海的物种。梅德罗斯团队捕捉到了4只野生章鱼,经过10天的适应期后,开始仔细记录它们的睡眠情况。

在安静状态下,章鱼苍白,一动不动;但在活跃状态下,它们开始闪烁和移动。体表的颜色和纹理迅速变化,眼睛移动,身体抽搐。章鱼会以30到40分钟的周期循环。

甚至有一个奇怪的阶段,章鱼身体一边是彩色的,另一边是苍白的。

当然,也有可能其中一种状态实际上根本就不是睡眠,而是研究人员所说的 “安静警觉”——章鱼完全静止,但却清醒地监视着周围的环境。研究人员设计了一些一些唤醒实验,发现章鱼对这些刺激的反应比清醒时要慢得多,证明那确实是睡眠。

科学家推测,这种奇怪的半变化阶段甚至可能类似于在鸟类和水生哺乳动物身上看到的单半球慢波睡眠,即每次只有一半的大脑在睡觉。但这一点还需要进一步的研究来证实。

“我们无法肯定它们是否在做梦,因为它们无法告诉我们这一点,但我们的结果表明,在’主动睡眠’期间,章鱼可能会经历一种类似于REM睡眠的状态,而REM睡眠是人类做梦最多的状态,”梅德罗斯说。

“如果章鱼真的会做梦,也不太可能像我们一样经历复杂的剧情。章鱼的’主动睡眠’持续时间很短——通常从几秒钟到一分钟。更像是小型gif图。”

我们并不清楚为什么人类会做梦,但科学家认为这与大脑处理和存储记忆的方式有关。如果是这样的话,动物做梦也就说得通了。即便如此,头足类动物与其他动物如此不同。

“如果事实上两种不同的睡眠状态在脊椎动物和无脊椎动物中独立进化出了两次,那么塑造这一生理过程的基本进化压力是什么?”

而且,大家不好奇章鱼做梦时看到了什么吗?

这项研究已经发表在《iScience》上。

原文:https://www.sciencealert.com/the-shifting-hues-of-sleeping-octopuses-indicate-a-second-sleep-state

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