研究人员终于揭开了一个长期存在的鲨鱼谜团，首次展示了海洋捕食者确实会睡觉。然而，与人类和大多数其他动物不同，这些奇怪的鱼可以睁着双眼打瞌睡。
在这项于 3 月 9 日在线发表在《生物学快报》杂志上的新研究中，西澳大利亚大学的生态生理学家迈克尔·凯利 (Michael Kelly) 及其同事测量了绘图板鲨鱼 ( Cephaloscyllium ) 的新陈代谢率，或在给定时间燃烧了多少能量伊莎贝尔）。事实证明，这些生物经常进入宁静状态以保存能量。通常，当这种宁静持续超过五分钟时，研究人员将其描述为睡眠。
“我们提供了鲨鱼睡眠的第一个生理证据，”研究人员在论文中写道。他们补充说，这一发现可以为研究其他鲨鱼物种的睡眠打开大门，甚至可以深入了解我们自己的睡眠是如何进化的。
该团队还寻找鲨鱼正在睡觉的其他物理指标。他们发现，鲨鱼在打瞌睡时采用扁平而僵硬的身体姿势，甚至可以不闭眼睡觉。
测量新陈代谢
来自整个动物王国的动物都在睡觉，这表明这种行为在进化史的早期就出现了。研究人员写道，睡眠可能会进化，因为它可以让动物保存能量。
研究人员在论文中写道：“据报道，包括人类、猫、老鼠、鸟类和果蝇在内的多种动物在睡眠期间可以节省能量。” 但科学家们不确定大多数鱼是否也睡着了。
众所周知，一些鲨鱼会进入平静状态，停止游泳并停留在一个地方，这样做可以节省能量并暗示它们正在睡觉。但没有人明确测量过鲨鱼在这些平静时期的新陈代谢率。
在 2020 年发表在《睡眠研究杂志》上的一项研究中，凯利和其他研究人员表明，画板鲨鱼和杰克逊港鲨鱼 ( Heterodontus portusjacksoni ) 在这种平静状态下需要更强的电刺激才能做出反应。这一结果强烈暗示，但不能最终表明鲨鱼正在睡觉。
因此，为了加强这一案例，在当前的研究中，研究人员监测了 24 小时周期内的草稿鲨鱼的能量消耗。为此，研究人员在新西兰海岸捕获了 7 条绘图板鲨鱼，并将它们保存在专门的流通水箱中，该水箱不断地将水泵入一个允许鲨鱼在原地游泳的腔室。然后将鲨鱼暴露在 12 小时的明暗循环中以模拟白天和黑夜，并在实验开始前让它们适应新环境。
在实验过程中，研究人员监测了水中的氧气含量。鲨鱼和人类一样，通过呼吸燃烧更多能量时会使用更多的氧气，因此水中氧气含量的下降揭示了鲨鱼的新陈代谢率。
研究小组发现，在这些休息期间，鱼使用的氧气明显减少，特别是当这些时间持续超过五分钟时，这表明这是真正开始睡眠的时候。研究人员写道，以前的研究表明，绘图板鲨鱼是夜间活动的，但是该团队的新发现表明，他们实际上在白天和晚上都睡了很短的时间。
睡眠指标
在确认鲨鱼正在睡觉后，研究小组寻找可以用作其他鲨鱼物种潜在睡眠指标的身体特征。
研究人员发现，除了代谢活动外，最明显的睡眠指标是鲨鱼休息时僵硬、平坦的身体姿势。白天，鲨鱼在休息时更多地表现出这种姿势。“这可能表明动物白天睡得更快，”研究人员在论文中写道。
在大多数其他动物中，最可靠的睡眠指标之一是动物长时间闭上眼睛。然而，绘图板鲨有时会在睡觉时睁着眼睛。
当鲨鱼白天睡觉时，它们几乎总是闭着眼睛。但是当它们晚上睡觉时，鲨鱼的眼睛大约有 38% 的时间是睁着的。研究人员在论文中写道：“这表明闭眼更有可能与外部因素有关，例如有光而不是睡眠。”
所有的鲨鱼都睡觉吗？
不是所有的鲨鱼都能睡觉。只有能够口腔吸水的鲨鱼——这一过程涉及将水抽到鲨鱼的鳃上以确保新鲜的氧气供应——才能留在一个地方。例如，据该论文称，较大的鲨鱼必须不断移动以将富含氧气的水泵过它们的鳃。然而，研究人员写道，这项新研究表明，大多数鲨鱼物种可能都存在睡眠。然而，他们的睡眠方式可能因不同群体而异。
例如，大白鲨( Carcharodon carcharias ) 无法进入宁静的睡眠状态，必须继续游泳，否则可能会耗尽氧气。但是，如果像草稿鲨鱼这样的小型鲨鱼需要睡觉，那么大白鲨很可能也需要睡觉。
1977 年发表在《大脑研究》杂志上的一项较早的研究表明，在鲨鱼物种多刺角鲨 ( Squalus acanthias ) 中，用于协调游泳运动的神经位于脊柱而不是大脑中。这可能表明，更大的非颊吸鲨鱼实际上可能无需停止游泳就可以让他们的大脑休息或睡觉，但需要更多的研究来证实这一假设。
研究人员还希望这项新研究能够帮助回答有关睡眠如何以及何时在其他动物（例如人类）中进化的问题，因为鲨鱼是一些最古老的脊椎动物，并且至少在 4.4 亿年前就与人类分道扬镳了。据 Live Science 此前报道，2018 年发现了人类和鲨鱼的共同祖先。
研究人员在论文中写道：“鲨鱼代表了最早的有颚脊椎动物群，因此，它可能为脊椎动物睡眠进化提供原始见解。”
