帽帶企鵝日睡 11 小時 時間全來自累積數秒鐘瞌睡

打瞌睡對於人來說,可以是相當危險——不論是開會,還是開車時——輕則被老闆責罵,重則釀成人命傷亡。不過,對於棲息在南極的帽帶企鵝 (Pygoscelis antarcticus) 打瞌睡數秒卻有助牠們存活。最新刊於《科學》指,這些每次只維持數秒的「微睡眠 (microsleeps) 」保證到帽帶企鵝對蛋和雛鳥保持警惕的同時,每日都足有 11 小時的睡眠,研究亦可揭示不同動物如何調整打瞌睡頻率以應對環境壓力。

無參與研究的威斯康辛大學麥迪遜分校神經科學家 Chiara Cirelli 向《科學》表示,更了解不同動物的睡眠方式「對定義和限制睡眠的意義是關鍵的」,而研究野外睡眠特別有價值,是因為許多動物睡眠研究都是在非常受控、安全的條件下進行的,或者與實際野外環境截然不同。

南韓極地研究所行為生態學家李元永(Won-Young Lee 譯音) 2014 年在南極洲進行實地考察時,第一次注意到企鵝打瞌睡。牠們不會長時間睡眠,只是小睡一會兒就醒,然後又睡;學界早知這種睡眠情況,但他們不知道這種行為在野生鳥類中有何作用,也不知道與更長的睡眠相比,對企鵝有何好處。

4 年前,李元永與團隊實地考察在南極洲喬治王島上築巢的帽帶企鵝群族。當地的企鵝父或母不斷在伴侶外出覓食時,獨自保護自己的蛋和雛鳥,免受掠食性海鳥和鄰近其他企鵝群族的攻擊。當地又吵又臭又擠逼,對研究團隊而言也是難以睡覺的環境。

團隊花了很長時間捕捉 14 隻帽帶企鵝,並為其配備數據記錄儀來測量大腦活動,以及加速計來記錄企鵝的肌肉運動和身體姿勢。同時,團隊也會拍攝企鵝的閉眼和低頭等困倦行為。

當團隊檢查數據記錄器時,發現帽帶企鵝平均每天有近一半時間在睡覺,其中大多數都累積了超過 10,000 次微睡眠,平均每次持續 4 秒。牠們甚至在海上覓食時,偶爾會在海浪上漂浮時「放空」打瞌睡,而學界從未在任何其他物種中看到過如此持續的碎片化睡眠現象。

根據腦電波記錄,即使在小睡期間,帽帶企鵝也實現了所謂的慢波睡眠。團隊指出,這種深度睡眠對於人類恢復精神很重要。不過,當人類打瞌睡,卻永遠不會進入慢波睡眠。

團隊認為,微睡眠可能會為帽帶企鵝帶來一些長時間休息的好處,例如神經突觸的恢復時間和清除大腦中的有毒廢物。然而, Cirelli 和其他學者指出,帽帶企鵝的微睡眠也可能只是在喧鬧、壓力大的環境中,試圖睡得更深的失敗嘗試而已。為了解答問題,Cirelli 認為團隊應研究帽帶企鵝帶在不築巢時如何睡覺。

來源:
Sciene, This Antarctic penguin sleeps 11 hours a day—a few seconds at a time


報告:

Libourel, P.-A., Lee, W.Y., Achin, I. & et al. (2023). Nesting chinstrap penguins accrue large quantities of sleep through seconds-long microsleeps. Science 30 Nov 2023 Vol382, Issue 6674, pp1026-1031. doi: 10.1126/science.adh0771

文/AC

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