“這世上有一種鳥,,它只能一直飛,累了就睡在風(fēng)里,?!?/p> 可仁認為,寫下這個雞湯故事的人,,一定是受到了軍艦鳥的啟發(fā),。 在極限運動高手輩出的動物界,軍艦鳥可以算得上是鳥類代表,。 它們是海鳥,,但羽毛卻不防水,沒法在海上休息,。在海上覓食時,,軍艦鳥常常一飛就是數(shù)十天,可謂是真正的“生活在云端”,。 我們需要知道的是飛行中的鳥類大腦非常繁忙,,既要提防可能出現(xiàn)的危險,又要留意控制飛行動作和航線,。 那軍艦鳥一直飄在天上,,它們是怎么睡覺的呢? “叮鈴鈴”,,可仁生物小課堂,,開始了~ 飛行、睡覺兩不誤 2016年發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)上的一篇論文終于揭開了軍艦鳥睡眠習(xí)慣的秘密,。 論文顯示,,軍艦鳥們確實能夠邊飛邊睡,不過每一次“飛行睡眠”的持續(xù)時間都非常短暫,。面對睡眠剝奪和腦力需求之間的矛盾,,軍艦鳥似乎自有一套平衡方法。 早在2014年,,該論文的主要作者來到了位于太平洋東部的赫諾韋薩島,,為在這里喂養(yǎng)后代的15只成年雌性軍艦鳥安裝了頭部加速度記錄儀、GPS以及腦電圖(EEG)記錄儀,,并在接下來的10天里,,對它們的飛行運動及大腦活動狀態(tài)展開了一番徹底調(diào)查。 腦電圖??梢苑从尺@些軍艦鳥的清醒程度,。當(dāng)哺乳動物和鳥類從清醒狀態(tài)轉(zhuǎn)入睡眠時,,腦電圖信號會從低幅度的高頻活動變?yōu)楦叻鹊牡皖l活動。 科學(xué)家通常將后面這種高幅低頻的信號稱為“慢波活動”,,伴隨著慢波活動的睡眠則稱為“慢波睡眠”,。 上圖是在一只軍艦鳥左右兩側(cè)大腦半球記錄到的兩種EEG信號。 左圖中的信號幅度低,,抖動頻率高,,說明軍艦鳥正處于清醒狀態(tài);右圖則抖動頻率相對較慢而幅度明顯增高,,是典型的慢波活動,說明軍艦鳥正在進行慢波睡眠,。(圖片來自原論文) 腦電分析結(jié)果表明,,在白天,飛行中的軍艦鳥能一直維持清醒狀態(tài),。等到太陽落山一小時后,,EEG信號開始偶爾被一些持續(xù)時間較短的慢波活動打斷。這說明,,軍艦鳥很有可能正在一邊飛行一邊睡覺,。 另一項證據(jù)來自加速度記錄儀記錄到的頭部運動:當(dāng)出現(xiàn)慢波活動時,軍艦鳥的嘴部向上抬起的角度會比清醒時更高,,而縮脖子抬頭恰好是軍艦鳥在陸地上睡覺時的習(xí)慣姿勢,。 軍艦鳥對入睡時機的把握也非常講究,它們往往會在搭乘氣流盤旋上升的時候睡覺,,下降時則會盡量保持清醒,,睡眠時身處的平均海拔高度也比清醒時更高。這樣一來,,軍艦鳥們就可以減少因為睡迷糊而不慎落水的可能,。 睜一只眼,閉一只眼 不僅如此,,軍艦鳥還掌握了和海豚同樣的技巧,,那就是僅讓一側(cè)大腦半球進入睡眠狀態(tài),同時讓另一側(cè)保持相對清醒(也被稱為“不對稱慢波睡眠”),。 研究者們統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),,對飛行中的軍艦鳥來說,不對稱慢波睡眠占據(jù)了總體睡眠時間的70%,;而在剩下的30%時間里,,兩側(cè)大腦都進入了慢波睡眠狀態(tài),但它們依舊能完成高超的飛行動作,。 在進行“不對稱睡眠”時,,軍艦鳥的眼睛也是一睜一閉的:睜著的眼睛將視覺信號傳送給對側(cè)清醒的大腦半球,從而實現(xiàn)對周圍環(huán)境的監(jiān)控。 有趣的是,,如果軍艦鳥恰好在不對稱慢波睡眠期間進行盤旋飛行,,轉(zhuǎn)彎的方向往往也會與睜眼的一側(cè)保持一致,以便更好地看清自己前進的路線,。 熬夜高手 即便掌握了如此特別的,,邊飛邊睡的睡眠技巧,軍艦鳥在飛行時依然沒有安心地大睡特睡,。 它們的空中睡眠時間其實很短,,占總飛行時間的3%不到,睡眠深度也比在陸地上睡覺時更淺,。 按理說在長時間飛行旅途的最后一天,,軍艦鳥的睡眠需求應(yīng)該會變得非常高,但此時記錄到的慢波活動強度與出發(fā)的第一天相比并無差別,。 這是一個非常意外的發(fā)現(xiàn),。以往研究表明,熬得越久,,之后慢波睡眠的程度也就越深,,一旦被打破就會造成嚴重后果。因此,,過去很多學(xué)者推測,,進行長途飛行的鳥類在飛行期間也需要較長的睡眠時間,以平衡飛行時的腦力消耗,。 但是,,軍艦鳥情況似乎不大一樣。 為了完成長途飛行,,它們能夠在飛行期間無視睡眠平衡機制,,讓自己在進行少量零碎睡眠的同時維持長時間清醒,等到返回陸地之后,,再一口氣將損失的睡眠時間補回來,。 看到這,可仁只想感嘆一句:請收下我的膝蓋~ 這樣的熬夜能力,,放在我們?nèi)祟惿砩峡梢哉f非常難以想象,。 研究者認為,如果能找到其中的原理,,這或許能幫助我們更好地理解睡眠剝奪對人類帶來的負面影響,。 (本文整理自果殼網(wǎng)等) |
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