作者 | 卡麥拉
出品 | 網易科技《知否》欄目組(公眾號:tech_163)
水螅是一種小型無腦生物,然而研究人員稱水螅存在一種類似睡眠的狀態,這似乎顛覆了人們的傳統認知,即人類大腦需要通過睡眠才能正常工作,但事實證明,一些生物的睡眠並不一定是為了滿足大腦,睡眠機制或許比大腦組織進化更早。
研究報告作者、日本九州大學副教授Taichi Q. Itoh說:「我們現掌握確鑿證據,表明動物在形成大腦組織之前一定先有睡眠需要,這對於我們理解睡眠需求進化具有重要意義。」目前,這項最新研究報告發表在《科學進展》雜誌上。
睡眠行為在動物王國中非常普遍,人類和所有哺乳動物每天必須保證充足的睡眠時間,才能維持日常生活,最新研究表明昆蟲、甚至蛔蟲也會睡覺。然而,所有這些生物都有某種形式的中樞神經系統,或稱為大腦組織,所以科學家並不清楚睡眠機制進化早於大腦組織形成,還是相反的情況。
水母作為水螅的近親物種,它也沒有大腦組織,但也表現出類似睡眠的行為,最新研究顯示,水螅不僅會睡覺,還能做出人類和其他高級動物的睡眠分子反應。
研究人員稱,依據我們的最新發現以及之前關於水母的研究報告,我們認為睡眠進化是獨立於大腦進化的。在這項研究中,他們使用一種錄像系統,本質上是一個水螅攝像頭,監控分析水螅的運動變化,並確定它們是進入類似睡眠的狀態,還是運動減少的狀態,這種睡眠狀態可能會被手電筒強光照射打斷。
他們發現水螅存在活動和睡眠周期,每個周期大約持續4個小時,更重要的是,通過震動或者溫度變化擾亂水螅的睡眠狀態,會導致睡眠剝奪的跡象,例如:擾亂水螅正常睡眠周期之後需要更長的睡眠時間,並顯示細胞生長減緩。
同時,研究人員還將水螅暴露在與人類睡眠調節有關的化學物質中,包括褪黑素和神經遞質,結果顯示水螅睡眠活動增加。然而,對許多動物有刺激作用的多巴胺化學物質卻增大了水螅的睡眠時間,這似乎表明一些睡眠機制一直保持不變,但另一些在大腦進化過程中轉換了功能。
研究人員還發現如果不讓水螅睡眠時,其體內200多個基因表達會發生變化,包括一些與其他動物睡眠調節相關的基因。(卡麥拉)
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本文來源:知否 責任編輯: 秦一晗_NBJS12572