雖然魚類睡覺的方式看起來和人類不太一樣,但休息對牠們的生存還是不可或缺。一起來看看專家怎麼說。
如果你曾在白天的時候到珊瑚礁浮潛,應該會看到五彩繽紛、形形色色的魚群穿梭其中。可一旦你在半夜回訪,這些魚兒絕大多數已消失無蹤。
這難免讓人好奇:魚真的會睡覺嗎?
「所有被仔細觀察過的動物,都被人發現會睡覺。」史丹佛大學(Stanford University)的神經科學家菲利普・穆蘭(Philippe Mourrain)說。
撰文: JASON BITTEL
編譯: 曾柏諺
雖然魚類睡覺的方式看起來和人類不太一樣,但休息對牠們的生存還是不可或缺。一起來看看專家怎麼說。
如果你曾在白天的時候到珊瑚礁浮潛,應該會看到五彩繽紛、形形色色的魚群穿梭其中。可一旦你在半夜回訪,這些魚兒絕大多數已消失無蹤。
這難免讓人好奇:魚真的會睡覺嗎?
「所有被仔細觀察過的動物,都被人發現會睡覺。」史丹佛大學(Stanford University)的神經科學家菲利普・穆蘭(Philippe Mourrain)說。
但穆蘭指出,一但我們想深究魚類睡眠的細節時,事情就複雜起來了。
舉例來說,穆蘭和研究團隊曾經在2019年在培養皿中利用膠體包覆斑馬魚,發展出第一種能夠測量魚類睡眠模式的方法。在顯微鏡下,研究團隊驚覺斑馬魚的睡眠模式竟然和人類的深層睡眠十分相似,甚至還出現類似快速動眼期(rapid-eye movement,REM)的現象。
目前科學界已知的魚類多達2萬種以上,不同魚的行為模式也天差地別。有些魚的行為與哺乳動物相似,但也有一些魚的休息方式讓人感到十分陌生。
佛羅里達國際大學的海洋生物學家麥可・海特豪斯(Michael Heithaus)表示,大多數研究顯示大腦需要休息時間──至於是為了排除毒素,還是單純在休息,目前也還沒有定論。
不過,既然魚的大腦結構與人類相當接近,牠們時不時需要「關機」讓大腦休息一下,也就不那麼令人意外了。
你可能聽過這種說法:鯊魚要是停止遊動,就會窒息而死。這對某些鯊魚來說確有其事,但也不是所有鯊魚都是如此。
紐西蘭奧克蘭大學的感官生物學家克雷格・拉德福(Craig Radford)解釋道,魚類有兩種呼吸方式:一種叫「撞擊式換氣」(ram ventilation),靠游泳時強迫水流經過魚鰓來呼吸;另一種叫「吞嚥式換氣」(buccal pumping),藉由移動下顎或是身體某個部位,主動將水送到鰓部來呼吸。
在2017年的影片中,潛水員拍到約20隻灰三齒鯊(whitetip reef shark)幾乎一動也不動的窩在一起,就是「吞嚥式換氣」的例子之一。
「我們針對特定鯊魚──主要是鬚鯊(carpet shark)的研究發現,牠們會閉上眼睛,我們也可以透過外部刺激叫醒牠們。」拉德福表示。
話雖如此,但像是鬚鯊這樣的魚類,大多都還沒有經過像是穆蘭團隊的斑馬魚實驗那樣,完整的實證睡眠測試。
但即便是仰賴撞擊式換氣來呼吸的鯊魚,也有自己的休息訣竅。
「有些真鯊科(Carcharhinidae)日間可能會待在洋流中,讓水流自然流過鰓部來獲得氧氣。」海特豪斯說:「牠們就這樣悠悠哉哉的待在那兒。」
有些種類的鯊魚,也會出一些「怪招」。
「〔加州的研究人員發現),大白鯊小時候會繞著圈、慢慢游。」海特豪斯說。這些大白鯊寶寶游得非常整齊,甚至能在海底的沙地上留下「麥田圈」一般的圓形痕跡。
雖然科學家目前還沒辦法確定鯊魚們是不是真的在睡覺,但這些行為很可能代表牠們進入一種「自動導航」狀態:雖然仍保持游泳和呼吸,但大腦能夠好好休息。海特豪斯認為,鯊魚或許能夠進行「半腦慢波睡眠」(unihemispheric slow wave sleep)──也就是一次只讓半顆大腦皮質進入睡眠狀態。
順帶一提,海豚已經被證實一次能夠只睡半邊大腦。「海豚還是有記得要呼吸,牠們會浮出水面呼吸、保持一定的警覺心,」海特豪斯說:「但這對海豚來說,就算是在睡覺了。」當然,海豚是哺乳類,不是魚類,但大白鯊和其他鯊魚可能也演化出了類似的睡眠行為。
就像陸地上的動物一樣,水中生物也各有不同的作息。許多魚類白天活動、夜晚休息,但也有一些正好相反。
海特豪斯指出,好些種類的真鯊科都是夜行性動物。
每到夜晚,世界各地的海洋都會上演一場壯觀的浮游生物大遷徙。浮游生物們在察覺太陽落幕後,會從深海上浮到海面覓食。這種現象稱為「晝夜垂直遷移」(Diel Vertical Migration,DVM),是目前地球上規模最大的動物遷徙活動。
隨著浮游生物上浮,掠食者也緊跟其後,甚至掠食者的掠食者也會出現,形成一場對全球海洋養分循環其極重要的生物質(biomass)盛大遊行。
鸚哥魚的安眠秘方:黏液
許多魚類在夜晚只會找個安靜的角落休息,但鸚哥魚的「睡前儀式」相當講究:牠們會分泌黏液將全身包裹起來,就像睡在水下睡袋中一樣。
「鸚哥魚做好這種黏液睡袋後,晚上就待在裡頭,將自己藏身在珊瑚礁中。」海特豪斯說。
這層黏液除了能防止掠食者和寄生蟲靠近,讓這些壯碩的綠魚兒能安心休息之外,研究也發現黏液中可能含有抗生素,能夠防止病原入侵。再加上密閉的睡袋結構能個阻止氣味飄散,不必擔心敵人會「聞香而來」。
更有趣的是,只要有東西碰觸到這層「睡袋」,鸚哥魚就會瞬間驚醒並迅速游走──還兼具了鬧鐘功能!
即使在陽光完全照射不到的深海,魚類似乎依然會進行某種形式的休息──不過方式可能和我們習慣的「睡覺」很不一樣。
「我認為大多數深海魚還是保有晝夜節律,因為這種生理節律不是非得仰賴光線不可。」拉德福指出:「牠們體內的時鐘基因也可以調控生理時鐘,光線只是眾多調節機制之一而已。」
舉例來說,生活在洞穴中、眼睛看不見的墨西哥麗脂鯉(blind cavefish),在白天會進入一種類似睡眠的狀態──牠們會靜止不動,除非有人碰牠們一下才會再次游動;而到了夜晚,牠們才會活躍起來。
這也再次證明了,魚類的作息千變萬化:可能是日行性、可能是夜行性,甚至可以是晨昏性──也就是在黃昏和黎明時最為活躍。
總而言之,魚類比我們想的還更接近人類。
「在這顆美麗的星球上,魚類是最早登場的脊椎動物。」穆蘭說:「所以其實不是『魚類會像我們一樣睡覺嗎』,而是『我們會像魚類一樣睡覺嗎』才對吧?」
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