甜美的梦,蜘蛛侠:蛛形纲动物经历快速眼动睡眠,甚至可能做梦

在一项新研究中,跳蛛似乎表现出与人类相似的睡眠模式。

美梦:跳蛛可能在睡觉时做梦。 (图片来源:Alberto Ghizzi Panizza/REDA&CO/Universal Images Group via Getty Images)
美梦:跳蛛可能在睡觉时做梦。 (图片来源:Alberto Ghizzi Panizza/REDA&CO/Universal Images Group via Getty Images)

想象一只蜘蛛挂在丝线上,静止得像一具尸体,直到它的八条腿出乎意料地颤抖。一项新的研究发现,虽然这听起来像是一部恐怖电影,但它实际上是跳蛛 (Evarcha arcuate) 的夜间体验,它们可以进入快速眼动 (REM) 睡眠,这是大多数梦境发生的阶段。

在这项于 8 月 8 日发表在《美国国家科学院院刊》上的研究中,研究人员使用相机在蜘蛛睡觉时检查它们,并在整个晚上观察蜘蛛的眼睛和身体的运动。团队在蜘蛛打盹时目睹的抽搐运动与人类和其他哺乳动物(如狗)以及非鸟类爬行动物和头足类动物在快速眼动睡眠期间看到的相似。

主要研究作者 Daniela C. Rößler 出人意料地发现了这一发现,她是德国康斯坦茨大学的行为和进化生态学家和博士后研究员。她最初计划研究蛛形纲动物对 3D 打印的捕食性蜘蛛模型的反应。但当她在蜘蛛睡觉时观察它们时,她的研究迅速绕道。有一次,她以为他们已经死了。

“他们都挂在盒子的盖子上,”Rößler 告诉《科学美国人》。 “我不知道发生了什么。”

Rößler 使用配备有放大镜的“廉价夜视相机”,用胶带将镜头对准其中一名女性。 起初,它只是挂在那里,一动不动。 但最终,它的腿开始抽搐,还有它的腹部和产丝的喷丝头。 有一次,它的腿向上卷曲。 《科学美国人》报道说,整个展示持续了大约一分钟,并且“在整个晚上周期性地重复”。

罗斯勒告诉《科学美国人》:“它们只是无法控制地抽搐,看起来真的很像狗或猫做梦并有他们的小 REM 阶段。”

跳蛛 (E. arcuata) 在 REM 睡眠样状态下表现出腿部卷曲。 (图片来源:Daniela C. Rößler)
跳蛛 (E. arcuata) 在 REM 睡眠样状态下表现出腿部卷曲。 (图片来源:Daniela C. Rößler)

在这项研究中,Rößler 和她的团队使用红外摄像机记录了 34 只小蜘蛛(幼蜘蛛)。他们目睹了在蜘蛛睡眠周期的其他时间没有发生的“明显的眼管运动”。根据这篇论文,跳蛛有可移动的视网膜管,可以帮助它们重定向视线,而在蜘蛛幼虫中,这些动作可以通过它们的外骨骼看到,在它们年轻时,外骨骼仍然是半透明的。

根据一份声明,蜘蛛的视网膜运动与腿卷曲和抽搐同时发生,这与其他经历 REM 睡眠的动物的肢体运动相似。虽然科学家们无法轻易观察成年跳蛛的视网膜运动,但他们确实记录了在睡眠期间定期发生的类似腿部运动。

在这项研究之前,人们对蜘蛛和其他无脊椎动物的睡眠模式知之甚少,因为对 REM 睡眠的研究仍然主要集中在哺乳动物和鸟类身上。然而,科学家们已经在另外两种无脊椎动物中记录了类似的行为:章鱼和墨鱼,之前报道过。

虽然 Rößler 告诫说,现在确定跳蛛在做梦还为时过早,但证据看起来很有希望。为了扩大她的研究范围,她和她的团队必须进行脑部扫描,以证明蜘蛛的大脑实际上处于类似 REM 的状态。考虑到这些长约四分之一英寸(6 毫米)的小蜘蛛拥有罂粟籽大小的大脑,这是一项棘手的工作。为了记录蜘蛛的大脑活动,科学家们需要在每只蜘蛛的大脑中插入一个电极,而不会将其压碎。

在那之前,科学家们可能会发现自己在做蜘蛛梦。

“我个人认为他们在做梦——就像任何人看着狗或猫睡觉并踢他们的腿都会认为他们在做梦——但能够科学地证明这是一个完全不同的故事,”罗斯勒告诉哈佛公报。 “我认为我们不能说他们是,我什至不确定我们是否能够说出来,但仅凭我们正在考虑的事实就已经非常惊人了。”

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