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研究人员用一种新型工具发现象海豹可通过短时间潜泳于捕食动物活动水域的下方而每天只睡两小时

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

北象海豹每天只睡两个小时,这一纪录可媲美睡眠最少的哺乳动物;它们的睡眠可分割为一系列打盹样的“睡眠潜泳”,其潜泳所在的深度则通常没有其它捕食动物。这些发现利用了一种在海中检测动物睡眠的新型工具,它们为那些必须在睡觉的同时避免遭遇捕食的动物的睡眠行为提供了线索。虽然睡眠是所有哺乳动物生活中的重要组成部分,但有些哺乳动物所生活的环境不可能让其长时间地安全睡眠。因此,野生动物会展现出多样化的睡眠策略,即在日常睡眠需求与其生态和被捕食风险之间取得平衡。与其它捕食动物一起生活在远洋的海洋哺乳动物面临着独特而充满挑战的环境。目前,人们对这些动物如何满足其睡眠需求还知之甚少。Jessica Kendall-Bar和同事用一种新型远程监测系统对野生北象海豹(Mirounga angustirostris)的睡眠行为进行了评估;北象海豹是一种大型海豹,它已知会进行长达7个月、跨越1万多公里的海洋觅食之旅。该监测系统可在受控的实验室环境中以及在加利福尼亚蒙特雷湾(Monterey Bay)中野生自由放养的象海豹中无创性地纪录其脑部活动、心率和三维空间活动。这些海豹会在水面以下几百米处潜泳时小睡(时间通常不到20分钟),这一深度低于捕食它们的常见动物的活动水域。在这些睡眠潜泳中,海豹会从清醒的向下滑行转变为慢波睡眠(SWS)。在这一阶段,海豹会保持其垂直睡姿,但当它们从SWS转向快速眼动睡眠(REM)时,睡眠性麻痹会使其失去对姿势的控制。处于REM睡眠中的海豹会颠倒过来,以一种“睡眠螺旋”的方式向下漂移。经过这些短暂的睡眠周期后,海豹会醒来并返回水面。这种睡眠策略能使海豹进入完全的REM睡眠,但其睡眠时所处的海水深度可降低其遭遇捕食的风险。通过结合这些数据,Kendall-Bar等人能够获取某种“睡眠生物力学特征”,该特征可以在334只野生海豹的历时20年的时间-深度记录数据集中识别睡眠潜泳。解读这些记录所得到的睡眠模式显示,象海豹在远洋所度过的7个月中平均每天只睡两个小时。人们可在4月20日(周四)看到相关播客https://www.science.org/podcasts


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