波恩大学研究发现澳大利亚跳蛛具有类似快速眼动的调控睡眠阶段,肌肉抽搐且眼球转动,表明复杂睡眠模式在动物界广泛存在。

蜘蛛也会做梦?科学家发现蜘蛛的神秘睡眠状态

蜘蛛在黑夜里的沉睡方式,可能比人类想象的更为复杂。波恩大学的科研团队研究澳大利亚跳蛛Portia fimbriata时发现,这种体型微小的捕食者不仅会进入真正的睡眠,还拥有两个截然不同的睡眠阶段。其中一个阶段与人类的快速眼动睡眠高度相似。在这一阶段中,跳蛛会出现眼球转动和肌肉抽搐等现象,这让人不禁好奇,它们是否也会像人类一样体验某种形式的梦境。

这项研究首次通过全面的实验证实了蜘蛛体内存在受生物学调控的睡眠机制。这也意味着,复杂的睡眠模式在动物界中的分布可能远比过去认为的更为广泛。

在人类和其他脊椎动物中,睡眠包含多个阶段,而快速眼动阶段往往伴随着剧烈的眼球运动、肌肉活动变化以及生动的梦境。为了探索神经系统截然不同的无脊椎动物是否也存在类似现象,研究人员将目光投向了Portia fimbriata。这种跳蛛成年后体型仅与1枚1欧元硬币相当,却以高超的猎杀技巧闻名。它们专门捕食其他蜘蛛,甚至能通过拨动蛛网模仿昆虫挣扎的震动,将猎物引诱出来。这种复杂的捕食策略展现了它们出色的学习与适应能力。

为了区分蜘蛛是单纯停下休息还是进入了真正的睡眠,研究人员将跳蛛放置在直径12厘米的塑料皿中,利用高分辨率红外摄像机进行连续多日夜的监控。结果显示,跳蛛在夜间不仅会表现出明显的睡眠姿势,还会进入类似快速眼动睡眠的活跃期。

蜘蛛也会做梦?科学家发现蜘蛛的神秘睡眠状态

研究人员开展了一系列针对性测试,以验证这是否为受生物节律控制的真正睡眠。他们通过声音刺激测量跳蛛在静止状态下的反应敏感度,确认其对外界干扰的感知力有所下降。此外,研究还证实跳蛛存在睡眠反弹现象,即在睡眠被打断后会在随后的时间里通过增加睡眠来补偿。这些行为证据共同表明,跳蛛的休息并非单纯的机械停滞,而是由体内生物需求驱动的睡眠。

尽管观察到了类似快速眼动睡眠的特征,研究人员表示目前尚无法直接断定蜘蛛是否真的会做梦,要证实梦境的存在仍需更深层次的神经证据。研究无脊椎动物睡眠面临诸多挑战,例如很难找到能稳定唤醒蜘蛛的刺激手段,且无法直接测量其脑电活动。研究人员通过收集海量高精视频数据,结合反应力与睡眠恢复实验,才构建出完整的证据链。

这项发现为理解睡眠的演化历程提供了全新视角。脊椎动物与蜘蛛的神经系统构造天差地别,但两者却演化出相似的睡眠行为特征。这表明复杂睡眠的某些核心机制可能在演化早期就已经出现,或者是在不同物种中独立演化出来的。

研究团队目前计划将探索扩展至更多蜘蛛物种,并对比实验室与野外环境对蜘蛛睡眠的影响。鉴于Portia跳蛛具备出色的认知能力,研究人员还将深入探索睡眠与动物智力之间的潜在联系,以及夜间人工光线等环境改变对其睡眠节律的干扰。虽然蜘蛛是否做梦仍未可知,但这些夜间的小小跃动已经为解开生命最古老的睡眠谜题打开了一扇大门。

原文:https://scitechdaily.com/do-spiders-dream-scientists-discover-a-mysterious-sleep-state/