作者:冯维维 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/9/25 19:33:40
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无脑水母也会打盹

新研究表明仙女水母属会避开夜生活,在太阳下山后蜷在床上睡觉。图片来源:Karen Doody Getty Images

睡觉的目的及其进化源头是神经科学领域最大的谜题之一。从最卑微的果蝇到最庞大的蓝鲸,每一种复杂的动物都会睡觉,然而科学家却不能解释为什么所有生物每天会用很长时间睡觉,而让自己在捕食者面前变得脆弱,不能进食或交配。现在,研究人员首次证明,即便是一种没有大脑的生物——水母也显示出类似于睡眠的行为,这表明睡眠的起源比人们认为的更早。

仙女水母属,又称“颠倒水母”,因为它们习惯用自己的伞膜坐在海床上,让触角朝上晃动,它们很少自己移动。这使得研究人员很容易设计一种自动化系统,并利用摄像机跟踪其伞膜的脉冲活动。为了找到仙女属水母类似睡眠的证据,研究人员需要展示一种活动减少的迅速可逆周期,或是静默周期,即减少对刺激物响应的时间段。这种行为还需要水母通过睡眠来增加清醒的时间,因此如果睡眠时间减少,接下来的休息时间就会变长。

在没有建立水母生物钟的前提下,研究人员试图用盐水虾和牡蛎籽唤醒仙女属水母的“小睡”。当研究团队在晚上给水箱中丢食物时,仙女属水母的反应是进入到白天活动模式。该团队利用水母喜欢坐在固体表面的习惯测试静默期的仙女属水母是否会对外部刺激反应迟钝。他们缓缓利用一个筛子将水母从水箱底部抬升起来,然后将其从水母身下抽离,让其在水中飘荡。当在夜间做这些时,水母开始脉冲并重新调整自己位置的时间比白天更长。如果在夜间反复重复这一实验,水母将会像在白天一样做出回应。最后,当研究团队强迫仙女属水母整夜清醒在水中飘荡时,他们发现17%的水母第二天活动量会减少。

“和我们对话的所有人对水母是否会睡觉都各持己见。这让他们争论到底什么才是睡眠。”该论文第一作者、美国帕萨迪纳市加州理工学院分子遗传学家 Ravi Nath说。该研究近日发表于《当代生物学》

“这项研究提供了非常具有说服力的证据,表明类似睡眠的状态进化的时间有多早。”加州大学洛杉矶分校神经学家Dion Dickman说。(冯维维)

 

 
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