驯鹿同时睡觉和吃饭,在短暂的北极夏季节省宝贵的时间

   日期:2025-01-30     来源:本站    作者:admin    浏览:91    
核心提示:      圣诞老人的驯鹿在休赛期休息,为一晚环游世界的艰苦壮举做好准备。但北极严酷的冬季意味着它们不飞行的亲戚也必须为

  

  

  圣诞老人的驯鹿在休赛期休息,为一晚环游世界的艰苦壮举做好准备。但北极严酷的冬季意味着它们不飞行的亲戚也必须为这个季节做努力准备。在北方短暂的夏季,驯鹿不停地吃草,为寒冷、黑暗的月份储存脂肪,因为那时阳光和食物都极度缺乏。驯鹿在夏天的大部分时间都在吃东西,看起来它们几乎没有时间做其他事情——包括睡觉。

  苏黎世大学的神经学家Melanie Furrer和他的同事们怀疑,驯鹿可能只是在短暂的季节睡得少,然后在冬天通过睡眠来补觉。“但这不是我们的发现,”她说。相反,驯鹿全年的睡眠量是相同的,即使在温暖的月份它们不得不专注于进食。“我们发现他们有一个应对策略,能够同时思考和睡觉,在夏天节省时间。”

  通过监测驯鹿的大脑活动,Furrer和他的同事们发现,驯鹿能够在坚忍地咀嚼反刍食物的同时入睡。上周五发表在《当代生物学》(Current Biology)上的一项研究表明,他们在享受睡眠好处的同时,还能滋养身体。牛津大学的睡眠生理学家Vladyslav Vyazovskiy没有参与这项研究,他说:“我们需要开明地认识到,人类的睡眠方式不止一种,还有其他的睡眠方式。”“传统的观点认为,当你睡觉的时候,你就没有吃东西。但在这种情况下,没有时间睡觉。他们必须找到一种巧妙的方法将两者结合起来,这就是他们所做的。”

  驯鹿和其他反刍动物以纤维素制成的植物为食,不经过一番努力它们就无法消化这些植物。鹿迅速吞下这些食物,然后在胃和嘴之间来回传递,在胃里有益的微生物帮助分解食物,在嘴里费力地咀嚼反刍的食物。这个缓慢的过程使驯鹿最终能够吸收饲料中所有有益的营养。这项新的研究表明,反刍的好处不仅仅是营养,这个重复的过程还有助于动物从睡眠中获得精神上的好处。

  为了证实驯鹿在反刍时是否真的在睡觉,Furrer和他的同事们对挪威圈养的四只成年雌性欧亚苔原驯鹿进行了非侵入性脑电图(EEG)脑波成像。他们在夏至、冬至和秋分连续四天监测这些动物。研究人员发现,在食物自然充足的夏季24小时白天,驯鹿的睡眠时间与食物匮乏的完全黑暗的冬季,甚至秋分期间的睡眠时间是一样的。Furrer说:“这表明他们的睡眠驱动,他们需要多少睡眠,似乎是由内部而不是外部来调节的。”

  研究还发现,驯鹿反刍的时间越多,休息得就越多。脑电图脑电波记录揭示了其中的原因:当驯鹿反刍时,它们的脑电波与非快速眼动(REM)睡眠时的脑电波相似。因为它们似乎在享受这种睡眠的好处,同时安静地咀嚼反刍,动物们在反刍后休息。

  反刍时,鹿表现出的行为更类似于睡眠时的行为。例如,它们安静地站着或坐着,不会像醒着时那样对周围的鹿之类的干扰做出反应。研究发现,当驯鹿醒着的时候,邻居站着或坐着的时候,有45%的几率会引起驯鹿的注意,但在它们反刍的时候,这一几率只有25%,而在它们完全睡着的时候,这一几率只有5%。

  驯鹿的行为看起来像是在睡觉,脑电图记录证实它们的大脑信号显示出非快速眼动睡眠的典型特征。但是,研究小组想知道,驯鹿真的在反刍时得到了睡眠的好处吗?他们真的休息好了吗?

  研究人员让驯鹿保持清醒两小时后,它们的脑电图显示出慢波活动的积累,这意味着驯鹿很累,需要更多、更深的睡眠来抵消这种剥夺。然后,研究小组测试了反刍是否也会让动物渴望睡眠,就像让它们保持清醒一样。相反,大脑活动表明,这让他们休息了,就像他们在睡觉后一样。Furrer解释说:“我认为这进一步表明,至少间接地表明,反刍期间的睡眠也有功能,实际上,如果他们在反刍期间睡觉,他们可以节省一些时间并恢复大脑功能。”

  维亚佐夫斯基补充说,大脑在睡眠期间的反应令人惊讶,而反刍等有节奏的行为实际上可能会引起大脑活动。他指出:“我认为,他们甚至可能利用反刍让大脑进入这种类似冥想的模式,从而获得好处。”“我觉得这真的非常非常酷。”

  驯鹿能同时进食和睡觉,这一惊人的能力似乎是为了适应北极短暂夏季的生活,这使得它们不用频繁地停下来睡觉就能长得膘肥体壮。休息技巧是动物适应极端极地环境的许多不同睡眠习惯的方法之一。例如,北极地松鼠一年要冬眠半年以上,这大大降低了它们的代谢率和体温。在另一极附近,筑巢的帽带企鹅一天要睡一万多次,每次只睡四秒钟。

  尽管驯鹿全年都在睡觉,但它们的活动水平却大不相同。这些动物在夏天似乎比在黑暗的冬天更活跃。“在冬天,它们似乎只是在降温,而不是睡得更多,”Furrer说。

  维亚佐夫斯基指出,科学家们不断发现活动和睡眠之间的关系并不是直截了当的。活动的类型很重要。虽然有些行为肯定会让人感到疲惫,但其他行为,比如反刍,可能会让物种在身体从事某些任务时让大脑得到休息。

  该研究的合著者、挪威生物经济研究所的时间生物学家加布里埃拉·c·瓦格纳(Gabriela C. Wagner)与一些世界顶级驯鹿专家——萨米牧民合作,他们的动物正受到采矿、交通和风力发电场等人类活动越来越大的压力。“在讨论中不断出现的一件事是,萨米人说驯鹿需要他们所谓的‘牧场和平’,”她说。“这是他们无法轻易量化的东西,这是一个来自传统知识的词,我认为我们的研究表明,这种平静,反思的时间,在生理上是极其重要的——不仅对消化,而且对大脑的恢复。”

  驯鹿对北极生活的这种惊人的适应能力也有助于解释它们如何在假期到来时随时准备扮演独特的角色。

  “你知道这对圣诞节意味着什么,”Furrer说。“他们在冬天不需要更多的睡眠,所以他们仍然有足够的时间带礼物。”

 
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