地球自然奧秘

動物的睡眠

就哺乳動物來說,一天的睡眠時間依種類不同而有很大差異。睡眠最多的動物是二趾樹懶,一天要睡20個小時的覺;其次是犰狳、負鼠和蝙蝠,一天睡19小時;狐猴一天16小時;倉鼠、鬆鼠、河狸一天14小時;鼠、貓、小家鼠、豬和袋鼠13小時;絨鼠和食蟻獸12小時;美洲虎11小時;刺蝟、黑猩猩、兔和瞎鼠10小時;人和鼴鼠8小時;豚鼠和牛7小時;山羊6小時;馬、寬吻海豚和巨頭鯨5小時;長頸鹿和大象4小時。

各種動物在睡眠時間上的這種巨大差異是很難用這些動物的生理差異來解釋的。但是,如果研究一下各種動物不同的生活方式以及它們的生存對積極活動期(即蘇醒期)的依賴性,我們就能找到比較滿意的答案了。

大型食草動物每天必須花費大量時間進食,睡眠時間必然減少,而負鼠以營養豐富的腐肉、昆蟲、果實和穀物為食,每天隻需花很少的時間取食就能滿足能量需要,同時,它們選擇的睡眠地點又十分安全,因此一天可以睡19個小時的覺。

另外,很多動物的活動都受環境條件的限製,使它們每天有很多時間不能從事任何活動。如大多數鳥類的夜視力不好,夜晚無法飛行,因此隻好睡覺。溫度的日變化也能對動物的活動起限製作用,特別是對一些小型陸生爬行動物,因為它們的

體溫是隨著環境溫度的變化而變化的。例如:生活在高海拔地區的滑喉蜥,那裏白天太陽曬得很熱,夜晚非常寒冷並有冰凍,因此,滑喉蜥夜晚必須躲到地下深洞裏去,白天從洞裏出來靠太陽把身體曬暖後才能進行各種活動。

總之,動物的睡眠時間主要取決於它對非睡眠時間(積極活動期)的需要,這一原理完全適用於幼小動物。對所有動物來說,幼小動物的睡眠時間都毫無例外地比成年動物多,而且,幼小動物睡眠時間的長短與它們出生時的成熟程度有關。貓和鼠在出生時發育程度最差,所以貓仔和鼠仔的睡眠時間也最長。相對說來,新生豚鼠的睡眠時間要少得多,因為它們在出生時神經係統已發育得非常好。個體發育的研究表明,動物出生以後,睡眠時間將隨著年齡的增長而縮短,而睡眠最多的是早產兒。幼小動物多睡眠有利於雙親對它們的撫育和減輕雙親的勞累。

從進化角度來看,人和哺乳動物的睡眠現象在本質上與其他脊椎動物的睡眠現象是一樣的。不僅如此,脊椎動物與某些無脊椎動物(如軟體動物和昆蟲)的睡眠現象也非常相似,這表明,在動物的進化史上,睡眠現象的發生可以追溯到很遠。

哺乳動物和鳥類在睡眠時都有特定的腦電活動形式,而爬行動物則沒有。這主要是由於爬行動物的腦與哺乳動物的腦和鳥類的腦在形態學上有著明顯差異。因此,在它們之間很難找到一個統一的睡眠標誌;事實上,爬行動物睡眠時和活動時的腦活動是相似的,而且在很多方麵也與哺乳動物非睡眠時的腦活動相似。因此,要想知道爬行動物是不是在睡眠,主要應當采用行為學的標準。例如,避役每天在太陽落山時都回到一個樹枝上去,整個夜晚都顯示出一種特定的姿態,眼球回收,這是睡眠的一個明顯行為標誌。凱門鱷的長期休眠分為警覺期和非警覺期,這兩個時期都各有特定的體態。在非警覺期對外界刺激幾乎沒有反應,實際上是在深眠。

雖然我們對兩棲動物的研究很少,但已知有些種類是有睡眠現象的,如古巴雨蛙和蟾蜍等。蠑螈和蟾蜍在睡眠時腦電波活動發生相應改變。雨蛙在睡眠中受到刺激時懶得跳起。蟾蜍在睡眠時眼睛是閉著的,頭位下降。據觀察,美西螈成群懸浮在水中睡覺,下麵有水生植物托舉著它們。此時它們對刺激的反應非常遲鈍,而且鰓的活動頻率大大下降。但至今還沒有人觀察到牛蛙有睡眠現象。魚也在白天或晚上進入睡眠狀態,睡眠時靜靜地呆在石上、石下、沙上或鑽入沙堆中,有時隱藏在水生植物叢中。有些魚在睡眠時會改變顏色,這可能與防禦有關。

至今還有很多人不願意把無脊椎動物(特別是昆蟲)的不活動期理解為是睡眠。實際上,很多昆蟲在不活動期具有明顯的睡眠特征。已知蝶類和蛾類會選擇特定的睡眠地點,那裏往往是最好的隱蔽場所。其中有些種類在不活動期還采取特定的睡眠姿勢,如地中海粉螟其觸角在正常情況下是向前伸的,睡眠時則倒向後方緊貼在翅上,兩觸角互相交叉,末端隱藏在翅下。它們在睡眠時對外界刺激極不敏感,甚至用一個微型刷把它的一隻翅挑起來再放回時也毫無反應。其他無脊椎動物也有類似現象,特別是軟體動物(如頭足類)表現非常明顯。這說明,睡眠現象已經經曆了一個很長的進化過程了。