參考訊息網2月14日報道據美國趣味科學網站2月11日報道,如果海洋哺乳動物想睡覺,就不能只是閉上眼睛,整夜隨波逐流,因為它們需要間歇性地浮出水面換氣。它們也不能漂在水面熟睡,因為這會使它們暴露給捕食者並陷入熱量流失的情況。那麼,海洋哺乳動物如何休息而不危及自身?
一種解決辦法是每次只關閉一半大腦——單半球睡眠。這是海豚類海洋哺乳動物在開闊水域的休息方式。
英國聖安德魯斯大學的生物學家帕特里克·米勒對本網站說:“單半球睡眠對這些動物的確很有用,因為可以讓它們保持低活動水平,同時每次讓半個大腦睡覺。”
在能以這種方式睡覺的海洋哺乳動物中,海豚被研究得最充分。
圈養海豚腦部掃描顯示,一個腦半球處於緩波深睡眠狀態,另一個腦半球處於警戒狀態,誇不毫張地說,海豚是睜一隻眼睛睡覺。這種睡眠方式在海豚、鯨和鼠海豚這類鯨目動物中很常見,但並非它們獨有。據瞭解,許多鳥類都會利用單半球睡眠,可以在飛行時打瞌睡。
但據米勒說,鳥類和海豚出於不同目的使用單半球睡眠技術。
例如,在一個鳥群中,在群體外圍的許多鳥都把睜著的那隻眼睛對著外側以監視捕食者。但海豚的作法恰恰相反:它們睡覺時往往把睜開的眼睛對著群體裡的其他海豚,很可能是為了避免走散。
並非所有鯨目動物都能做到單半球睡眠。有些利用雙半球睡眠,即大腦的兩個半球都能睡著,就像人類和大多數其他哺乳動物一樣。
米勒說:“對於大海里不好捕捉的動物,比如抹香鯨、藍鯨或座頭鯨,腦部活動就很難監測。這時候,行為記錄是我們監測睡眠行為的最佳依據。”
在這些情況下,研究人員可以給動物貼上標記以監測它們的行動。米勒2008年帶頭的一項研究就是給抹香鯨貼上吸力標籤,以監測它們在開放海域短暫地睡眠。
這些鯨在水下淺層潛水,遊速減緩直到停住,懶洋洋地保持豎直狀態。這種直立的姿勢很可能是因為它們頭部的油脂(鯨蠟)。
可以看到,鯨群睡覺時都是在海面下,鼻子向上。這段時間裡,它們完全沒有反應,說明處於深睡眠狀態。不過,這些動物只能在水下休息大約20分鐘,然後必須醒過來呼吸空氣。一旦換好氣,它們又會沉到水面下繼續休息,這種行為可能持續長達3個半小時。
北象鼻海豹也是雙半球睡眠,有時也會像鯨這樣打個盹。加利福尼亞大學聖迭戈分校斯克裡普斯海洋研究所博士後研究員傑茜卡·肯德爾-巴爾2023年帶頭的一項研究,首次監測到海洋中沉睡的哺乳動物大腦的活動。肯德爾-巴爾和同事發現,海豹潛入1000英尺(約合300米)深處,大腦減慢速度,進入快速眼動(REM)睡眠。一旦進入REM睡眠,海豹就會大頭衝下,緩緩轉圈,同時繼續沉睡。
肯德爾-巴爾在介紹這項研究的YouTube影片中說:“在海里睡覺的海豹,它們在REM睡眠時一直處於倒立狀態,說明它們和我們一樣,在REM狀態下完全是麻痺的,不能動彈。”
這些研究人員在報告中稱,可能因為防止被捕食的風險,海豹把自己在海里的總睡眠時間限制在每天2小時左右,“與哺乳動物的最低睡眠紀錄不相上下,這個紀錄目前由非洲象(每天約2小時)保持”。
這是1月19日在海南島西南海域拍攝的中華白海豚(新華社)