动物的睡眠

动物的睡眠

睡眠是动物的一种周期性的本能行为，这种行为并不是高等动物的“专利”，昆虫、软体动物、鱼类、两栖动物和爬行类也有睡眠行为，动物睡眠时总是长时间处于不动状态，对外界刺激的反应迟钝或完全没有反应。长期以来，人们主要是从生理学的角度研究动物的睡眠现象，其实从行为学和进化的角度研究动物的睡眠活动则更加有趣，并能大大丰富睡眠的概念。

动物睡眠的几种行为表现

(1)长时间保持不活动状态。虽然有些动物的睡眠时间很短，但大多数动物的睡眠都要持续很多小时，在这期间一直保持不活动状态。动物在睡眠中一般要进行多次姿势调整(特别是恒温动物)，幼小动物可在睡眠中吸吮奶汁，反刍动物也可在睡眠中进行反刍，甚至各种无意识的修饰活动也可在睡眠期间发生。但有一点是不变的，即动物在睡眠时绝不离开它们的睡眠地点。

(2)对外界刺激反应迟钝。睡眠中的动物对外界刺激或是没有反应，或是反应非常迟钝。例如，一条正在睡觉的鱼，有时可以把它拿在手里，甚至把它拿出水面后它才开始挣脱。最胆小的动物往往也最难把它们从睡眠中惊醒，这是因为它们易受攻击的特点常常使它们选择最安全的地点睡觉，在这里它们通常是不会受到任何干扰的。但并不是所有动物的睡眠都很深，很多草食哺乳动物的睡眠是很浅的(如大象、野牛和野兔等)，它们对哪怕是很小的危险都非常警觉，并能作出迅速而强烈的反应。对大象的观察表明，它们在睡眠中对来自同伴的较大扰动毫无反应，但对它们所不熟悉的轻微响声却极为敏感。这说明，睡眠中的动物仍然保留着对环境刺激的辨别能力，而且对刺激的反应比苏醒时有更大的选择性。

(3)入睡与苏醒互相交替。睡眠同昏迷、麻醉和药物所引起的沉睡状态不同，它很容易被强烈的刺激惊醒，并恢复到清醒状态。一般认为，入睡和苏醒都有特定的神经控制机理在起作用，这些机理对体内的生理条件和外界刺激都能作出反应。变温动物从睡眠中醒过来的速度比恒温动物要慢得多，因为它们的体温在睡眠时可以大大低于最适体温。

(4)睡眠姿势五花八门。各种动物的睡眠姿势是五花八门的，但同一种动物的睡眠姿势通常是不变的。马、象、牛和鹿等动物，由于有特殊的骨骼适应性，它们总是站着睡觉。树懒和某些蝙蝠是头朝下挂着睡觉。很多肉食动物都在不同程度上蜷曲着身体睡觉，蜷曲的程度常常与环境温度有关。每一种动物的睡觉姿势同它们的生理学和解剖学特点以及所处的环境特点最相适应。

(5)选择睡眠地点各有所好。各种动物所选择的睡眠地点是很不相同的，但同一种动物大都选择相似的地点睡觉，而且天天都在同一个地方睡觉。动物的睡眠地点一般是经过仔细选择的，一为减少被捕食的危险，一为不致暴露在严酷的环境条件(如极冷或极热)。因此，很多动物都在地下洞穴里和高高的树上睡觉。而一些凶猛的动物，如狮子则常常睡在毫无隐蔽的地方。还有一些动物主要是依靠高度的警觉性来保证睡眠时的安全，而不是靠选择睡眠地点，因为生活在开阔草原上的大型食草动物很难找到隐蔽地点。动物的睡眠地点与活动地点通常是分开的。椋鸟夜晚在大城市中心睡觉，白天则飞到城郊区去觅食。河马喜欢站立在湖里睡觉，但取食时则要到河岸上去。牛鹭整个白天都栖息在食草动物的背上取食昆虫，但夜晚却要飞到几公里以外的大树上去睡觉。

(6)睡眠有节律。有的动物晚上睡觉，有的动物白天睡觉，还有的动物白天晚上都睡觉，只是在黎明和黄昏时活动。大多数动物都在一天的某一特定时刻睡觉，其中的道理很简单:鸟类在黑暗中大都看不见东西，不能进行正常活动;爬行动物在夜晚时体温最低，也不能有效地进行活动。捕食动物的活动时间则取决于什么时候最容易获得猎物。一般说来，动物的睡眠时间总是选择在环境对它最不利和食物最短缺的时候。对陆生动物来说，昼夜交替是影响动物睡眠节律的主要因素，但是在海洋里(特别是沿岸带)影响动物睡眠节律的最重要因子很可能是潮汐现象。

在实验室里用哺乳动物、鸟类、甲壳动物和昆虫所作的实验表明:环境变化并不是决定动物睡眠节律的惟一因素，动物的某种内在机制也对睡眠节律有影响，有人把这种内在机制称为生物钟，生物钟使动物能够预知环境的周期变化，并使动物对反常的气候变化(如温度、湿度和光)变得不那么敏感。这些生物钟可影响睡眠的控制机制，使动物在每天特定的时刻进入睡眠状态。

动物一天要睡多少觉?

就哺乳动物来说，一天的睡眠时间依种类不同而有很大差异。睡眠最多的动物是二趾树懒，一天要睡20个小时的觉;其次是犰狳、负鼠和蝙蝠，一天睡19小时;狐猴一天16小时;仓鼠、松鼠、河狸一天14小时;鼠、猫、小家鼠、猪和袋鼠13小时;绒鼠和食蚁兽12小时;美洲虎11小时;刺猬、黑猩猩、兔和瞎鼠10小时;人和鼹鼠8小时;豚鼠和牛7小时;山羊6小时;马、宽吻海豚和巨头鲸5小时;长颈鹿和大象4小时。

各种动物在睡眠时间上的这种巨大差异是很难用这些动物的生理差异来解释的。但是，如果研究一下各种动物不同的生活方式以及它们的生存对积极活动期(即苏醒期)的依赖性，我们就能找到比较满意的答案了。

大型食草动物每天必须花费大量时间进食，睡眠时间必然减少，而负鼠以营养丰富的腐肉、昆虫、果实和谷物为食，每天只需花很少的时间取食就能满足能量需要，同时，它们选择的睡眠地点又十分安全，因此一天可以睡19个小时的觉。

另外，很多动物的活动都受环境条件的限制，使它们每天有很多时间不能从事任何活动。如大多数鸟类的夜视力不好，夜晚无法飞行，因此只好睡觉。温度的日变化也能对动物的活动起限制作用，特别是对一些小型陆生爬行动物，因为它们的体温是随着环境温度的变化而变化的。例如:生活在高海拔地区的滑喉蜥，那里白天太阳晒得很热，夜晚却非常寒冷并有冰冻，因此，滑喉蜥夜晚必须躲到地下深洞里去，白天从洞里出来靠太阳把身体晒暖后才能进行各种活动。

总之，动物的睡眠时间主要取决于它对非睡眠时间(积极活动期)的需要，这一原理完全适用于幼小动物。对所有动物来说，幼小动物的睡眠时间都毫无例外地比成年动物多，而且，幼小动物睡眠时间的长短与它们出生时的成熟程度有关。猫和鼠在出生时发育程度最差，所以猫仔和鼠仔的睡眠时间也最长。相对说来，新生豚鼠的睡眠时间要少得多，因为它们在出生时神经系统已发育得非常好。个体发育的研究表明，动物出生以后，睡眠时间将随着年龄的增长而缩短，而睡眠最多的是早产儿。幼小动物多睡眠有利于双亲对它们的抚育和减轻双亲的劳累。

从进化角度看睡眠

人和哺乳动物的睡眠现象在本质上与其他脊椎动物的睡眠现象是一样的。不仅如此，脊椎动物与某些无脊椎动物(如软体动物和昆虫)的睡眠现象也非常相似，这表明，在动物的进化史上，睡眠现象的发生可以追溯到很远。

哺乳动物和鸟类在睡眠时都有特定的脑电活动形式，而爬行动物则没有。这主要是由于爬行动物的脑与哺乳动物的脑和鸟类的脑在形态学上有着明显差异。因此，在它们之间很难找到一个统一的睡眠标志。事实上，爬行动物睡眠时和活动时的脑活动是相似的，而且在很多方面也与哺乳动物非睡眠时的脑活动相似。因此，要想知道爬行动物是不是在睡眠，主要应当采用行为学的标准。例如，避役每天在太阳落山时都回到一个树枝上去，整个夜晚都显示出一种特定的姿态，眼球回收，这是睡眠的一个明显行为标志。凯门鳄的长期休眠分为警觉期和非警觉期，这两个时期都各有特定的体态。在非警觉期对外界刺激几乎没有反应，实际上是在深眠。

虽然我们对两栖动物的研究很少，但已知有些种类是有睡眠现象的，如古巴雨蛙和蟾蜍等。蝾螈和蟾蜍在睡眠时脑电活动发生相应改变。雨蛙在睡眠中受到刺激时懒得跳起。蟾蜍在睡眠时眼睛是闭着的，头位下降。据观察，美西螈成群悬浮在水中睡觉，下面有水生植物托举着它们。此时它们对刺激的反应非常迟钝，而且鳃的活动频率大大下降。但至今还没有人观察到牛蛙有睡眠现象。鱼也在白天或晚上进入睡眠状态，睡眠时静静地呆在石上、石下、砂上或钻入砂堆中，有时隐藏在水生植物丛中。有些鱼在睡眠时会改变颜色，这可能与防御有关。

至今还有很多人不愿意把无脊椎动物(特别是昆虫)的不活动期理解为是睡眠。实际上，很多昆虫在不活动期具有明显的睡眠特征。已知蝶类和蛾类会选择特定的睡眠地点，那里往往是最好的隐蔽场所。其中有些种类在不活动期还采取特定的睡眠姿势，如地中海粉螟其触角在正常情况下是向前伸的，睡眠时则倒向后方紧贴在翅上，两触角互相交叉，末端隐藏在翅下。它们在睡眠时对外界刺激极不敏感，甚至用一个微型刷把它的一只翅挑起来再放回时也毫无反应。其他无脊椎动物也有类似现象，特别是软体动物(如头足类)表现非常明显。这说明，睡眠现象已经经历了一个很长的进化过程了。