澳洲鯊

眾所周知，睡眠是人類和動物界普遍存在的生理行為。它在進化過程中的持久性被認為具有壹個或多個核心功能。關於這些核心功能的壹個假說是，睡眠通過加強休息和降低相對於清醒時的代謝率來節省能量。像哺乳動物、鳥類和果蠅都在睡眠期間節省能量。但對於像鯊魚這樣的冷血脊椎動物，科學家們對它們的睡眠行為仍知之甚少。

此前壹直有傳言說鯊魚不需要睡覺，這壹觀點基於壹些鯊魚必須保持遊動才能呼吸。

近日，發表在 《Biology Letters》 上的壹項新研究中，來自 奧克蘭大學和西澳大利亞大學的研究人員提供了鯊魚睡眠的第壹個生理學證據，證實了壹些傳聞和其他研究長期以來提出的觀點。 該研究表明，這些動物確實和我們壹樣需要睡覺。

鯊魚代表了最早的有頜脊椎動物。因此，可以為我們提供對脊椎動物睡眠進化的原始見解。

在之前的壹項研究中，研究人員證明，當鯊魚看起來在休息時，需要更大的電刺激才能使它們做出反應。但該研究沒能證實鯊魚的這種休息狀態是睡眠。

在這項新研究中，研究人員調查了 澳洲絨毛鯊 （ Cephaloscollium isabellum ）的睡眠跡象。

對這種夜行動物進行24小時的監測後，研究人員發現，它們的氧氣水平在休息期間持續下降，並證實 那些超過5分鐘的休息確實是睡眠 。無論在白天，還是在夜間，睡眠中的鯊魚不僅對刺激的反應能力降低，而且代謝率也降低。

鯊魚在白天睡覺時更常閉上眼睛，這意味著閉上眼睛更可能與外界因素有關（如光線），而不是與睡眠狀態本身有關。 在夜間，即使其他指標顯示它們在酣睡，但仍有38%的鯊魚睜著眼睛（睜眼睡覺）。

研究人員發現，有關鯊魚睡眠壹個更好的指標是它們的姿態。在睡眠時，絨毛鯊會保持身體平坦。

這種鯊魚之所以能夠長時間保持靜止壹般，這要歸功於它們的頰部（面部肌肉）泵，它能在鯊魚靜止時讓含氧氣的水流過鰓。

其他種類的鯊魚則沒有這種泵，像臭名昭著的 大白鯊 （ Carcharodon carcharias ），它們依靠向前遊動將含氧的水推到嘴裏和鰓上。這就是所謂的“沖撞式換氣”。

如果所有的鯊魚都需要睡眠，那麽同時需要不停遊動的它們是如何在運動中實現睡眠的呢？

壹些研究人員懷疑這可能與鯊魚控制遊動的方式有關。20世紀70年代的壹項研究發現，負責 白斑角鯊 （ Squalus acanthias ）遊動的機制位於動物的脊髓而不是大腦，因此鯊魚可能在沒有意識的情況下保持遊動。

總的來說，關於睡眠的很多問題仍然是個謎。因此了解鯊魚的睡眠過程可以為我們提供關於睡眠能力如何進化的線索。作為最早的頜類脊椎動物，鯊魚代表了許多依靠睡眠來保存能量和其他重要生理過程動物的祖先群體。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1098/rsbl.2021.0259