科学家发现,睡眠章鱼闪烁的颜色似乎表明了类似于快速眼动睡眠状态的东西。
事实上,当章鱼打盹时,它们明显地在两种主要睡眠状态(安静和活跃)之间循环。 这一发现不仅表明脊椎动物和头足类动物分别进化出了活跃的睡眠状态,而且还表明,就像陆生脊椎动物一样,章鱼可能能够梦。
“观察到的睡眠状态的交替岛章鱼尽管头足类动物和脊椎动物之间存在巨大的进化距离,并且在大约 5 亿年前就出现了早期的谱系分歧,但它似乎与我们的非常相似,”神经科学家西尔维娅·梅代罗斯说巴西北里奥格兰德联邦大学。
关于睡眠,我们还有很多不了解的地方。 长期以来,科学家认为只有鸟类和哺乳动物有睡眠周期,在活跃和安静状态之间移动——称为快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠。 快速眼动睡眠首次仅在爬行动物中被记录五年前。
然而,已经有迹象表明,周期性睡眠在动物王国中更为普遍。在2012年,科学家发现墨鱼(乌贼)“表现出一种静止状态,伴有快速的眼球运动、身体颜色的变化和手臂的抽搐,这可能类似于快速眼动睡眠。”
“这让我们想知道我们是否也能在章鱼身上看到两种睡眠状态的证据,”神经科学家 Sidarta Ribeiro 说北里奥格兰德联邦大学。
“章鱼拥有所有无脊椎动物中最集中的神经系统,并且具有很高的学习能力。”
选择用于该研究的幸运章鱼物种是岛圆线虫,一种生活在巴西海岸附近的物种。 Medeiros 和她的团队收集了四只野生动物,经过 10 天的适应期后,仔细记录了它们的睡眠情况。
在安静状态下,章鱼脸色苍白,一动不动; 然而,在活动状态下,它们开始闪烁和移动。 它们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 分钟的间隔在这些状态之间循环。
甚至还有一个奇怪的阶段,章鱼的身体一侧是彩色的,另一侧是苍白的——而这些动物却始终保持着完全的平静。
章鱼的颜色和图案的事实他们的睡眠似乎发生了变化之前已经被观察到,甚至被记录过。 现在我们有令人信服的证据表明不同的活动状态可能与各种形式有关。
有可能其中一种状态实际上根本没有睡眠,而可能是研究人员所说的“安静警觉”——章鱼完全静止,但醒着并监视着周围的环境。 研究人员设计了一些测试来唤醒章鱼,看看它们的反应速度有多快,其中一个在屏幕上显示图像,另一个则敲击水箱以引起振动。
在这两种状态下,章鱼对这些刺激的反应比它们清醒和警觉时要慢得多,这表明这两种状态确实处于睡眠状态。
(Medeiros 等人,iScience,2021)
科学家们推测,这种奇怪的半对半阶段甚至可能类似于单半球慢波睡眠这种现象见于鸟类和水生哺乳动物,它们的大脑一次只有一半处于睡眠状态。 需要进一步的研究来证实这一点。
快速眼动睡眠可能是章鱼可能会做梦的线索,就像其他动物一样——尽管我们可能永远不知道。
“不可能确认它们在做梦,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快速眼动睡眠的状态,这是人类做梦最多的状态, ”梅代罗斯说。
“如果章鱼确实做梦,它们不太可能像我们一样经历复杂的象征性情节。章鱼的‘主动睡眠’持续时间非常短——通常从几秒到一分钟。如果在这种状态下有任何做梦的情况发生,就这样,它应该更像是小视频剪辑,甚至是 gif。”
其中的含义是令人着迷的。 章鱼与人类非常非常不同。 事实上,头足类动物的进化与其他动物有很大不同。几乎地球上的每一个有机体。 她们很美丽精明的生物也具有令人难以置信的解决问题的能力 - 但他们的智力运作方式再次不同于几乎任何其他有机体。
我们确实不知道我们为什么会做梦,但科学家相信它有与大脑处理和存储记忆的方式有关。 如果是这样的话,那么许多动物做梦就有意义了。 即便如此,由于头足类动物与其他动物如此不同,有趣的是它们可能进化出了一种非常相似的睡眠周期。
“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了两次,那么塑造这一生理过程的基本进化压力是什么?”梅代罗斯说。
“头足类动物的‘主动睡眠’类似于脊椎动物的快速眼动睡眠,其独立进化可能反映了达到一定复杂性的中枢神经系统所共有的一种新兴特性。”
你难道不好奇章鱼做梦时会看到什么吗?
该研究发表于科学。