
水母和海葵没有大脑,却也会睡觉——而且它们的睡眠方式与人类惊人地相似。这一发现发表在《自然通讯》上,为科学家们提供了新的线索,支持这样一个理论:睡眠至少部分是为了保护神经元中的DNA,帮助修复清醒状态下累积的损伤。
以色列拉马特甘巴伊兰大学分子神经科学家利奥尔·阿佩尔鲍姆表示:“神经元非常宝贵,它们无法分裂,所以必须保持完整。”过去的研究曾指出水母会进入类似睡眠的状态,但这项新研究首次确认了海葵也有类似行为,并详细描述了它们的睡眠模式。威斯康星大学麦迪逊分校的睡眠研究员奇亚拉·奇雷利补充道:“每增加一种被证实会睡觉的物种,对睡眠研究领域都是重要进步。”
睡眠的生物学意义
对动物而言,睡眠是一种风险状态,会使它们更容易受到捕食者的威胁,同时减少觅食、交配或照顾后代的时间。因此,科学家认为睡眠必然承担着核心生物功能。越来越多的研究表明,睡眠可能早于中央神经系统出现。2017年的研究就发现,水母会进入睡眠状态,这提示睡眠的核心功能可能与神经元自身的保护密切相关。
水母与海葵的睡眠观察
在实验室及佛罗里达基拉戈的自然栖息地中,研究团队发现,倒置水母每天大约睡八小时,多集中在夜间,但它们也会小憩片刻。海葵的睡眠时间约占一天的三分之一,多在黎明时分出现。研究显示,神经元DNA在动物清醒时损伤会增加,而睡眠时损伤会得到修复。甚至在紫外线诱导DNA损伤实验中,动物会通过增加睡眠来应对损伤。由此可见,睡眠为神经元提供了修复和维护的关键窗口。
深入研究睡眠的演化价值
尽管这项研究严格严谨,但仍存在局限:缺乏在DNA损伤条件下保持清醒的对照组。奇雷利指出,DNA修复可能在动物清醒但处于静息状态时也发生。此外,睡眠还有其他进化驱动因素,如减少神经元连接的过度活跃、节约能量和巩固记忆。
阿佩尔鲍姆表示,了解睡眠的演化机制,有助于揭示睡眠缺失与神经退行性疾病之间的联系,也有助于解释局部睡眠现象——即人脑某些区域在清醒时短暂失效。“在我们人类中,睡眠有助于学习和记忆,但它同样可能是神经元维持功能的重要因素。”他的团队计划进一步探索,包括无神经系统的海绵和拥有类似人类关键特征的大脑的斑马鱼在内的更多物种。
相关报道:https://www.nature.com/articles/d41586-026-00044-7