▎藥明康德内容團隊編輯
一天24小時，你睡幾小時？每天隻睡四五個小時應該已經是大部分人的“極限”了吧？
最近，科學家們剛發現，有一種哺乳動物的睡眠模式實在是太驚人了：它們在持續七八個月的深海長途旅行期間平均每天隻睡2小時！這也讓它們成功挑戰“世界上睡眠最少的哺乳動物”。
這種動物就是海中巨獸、潛水精英——象海豹（elephant seal）。形成強烈反差的是，象海豹待在海灘上時，每天要睡10個小時甚至更長。
▲這幾隻2個月大的北象海豹（Mirounga angustirostris）正在海灘上呼呼大睡（圖檔來源：參考資料[2]；Credit：Jessica Kendall-Bar，NMFS 23188）
在頂尖學術期刊《科學》新近發表的一篇論文中，科學家使用先進的遠端監控技術，詳細揭示了象海豹的睡眠奇迹，其中很多有趣的細節是人們首次知道。
海洋中的睡覺難題
“象海豹什麼時候睡覺、怎麼睡覺”的問題困擾了科學家很長時間。
很可能你小時候就在《十萬個為什麼》之類的書中看到過海豚是怎麼睡覺的：它們大腦的兩個半球會交替睡眠，半側熟睡，半側清醒，過段時間兩側換班。除了海豚外，鲸、海獅、海狗在海中也采用這種睡眠政策。然而，象海豹（以及其他海豹）卻沒有掌握大腦單半球睡眠法，它們和人類一樣，睡覺時整個大腦就都進入了睡眠狀态。
▲大多數哺乳動物的睡眠模式，包括象海豹和人類，總是大腦兩個半球同時處于睡眠狀态（圖檔來源：參考資料[3]；Credit：Jessica Kendall-Bar）
在地面環境當然不要緊，可是象海豹在覓食、遷徙期間，需要連續數月待在開闊的海洋，這樣的條件下，究竟要怎麼解決睡覺大事？
近30年的追蹤
為了解開這個謎題，海洋哺乳動物專家、加州大學聖克魯斯分校（UCSC）海洋科學研究所的Daniel Costa教授已經研究了已近三十年。他和同僚們開發和利用各種電子标簽，來追蹤野生北象海豹（Mirounga angustirostris）在太平洋中的移動軌迹和潛水行為。
▲Daniel Costa教授（右）與他的研究對象（圖檔來源：The Costa Lab/UCSC）
此次研究中，作為Costa教授合作團隊的一員，Jessica Kendall-Bar博士主導開發了一種專門的工具：通過特制的象海豹頭罩，記錄這些海洋巨獸潛水期間的腦電圖（EEG）活動。“我們使用的腦電圖傳感器就和人類在睡眠科接受睡眠研究時用的一樣，并且使用了可卸除的柔性黏合劑固定頭罩，以便防水。”她解釋說。
除了腦電圖系統，象海豹身上攜帶的小型資料記錄器還可以同時報告時間深度、加速度、動作資料等。
▲用于記錄象海豹腦電圖的傳感器（圖檔來源：參考資料[2]）
有了新裝置，研究團隊首先記錄了13隻幼年雌性象海豹在海灘睡覺和海灣内短期潛水時的大腦活動資料。“我花了很多時間看象海豹睡覺，”Kendall-Bar博士令人羨慕地表示。
根據收集到的資料，他們緊接着開發了一種算法，可以準确地根據潛水資料識别象海豹是清醒着還是睡着了，并區分它們處于睡眠的什麼階段，比如慢波睡眠（SWS）或快速眼動（REM）睡眠。初步資料顯示，象海豹會在潛水時打盹，每次不超過20分鐘。
沉浸式深睡眠
随後，研究團隊開始真正追蹤野生象海豹為期7個多月的海上自由生活，最終成功破解了它們在水中是怎麼睡覺的。研究人員指出，這是人們首次記錄到自由活動的野生海洋哺乳動物的睡眠模式。
記錄顯示，這些象海豹平均每天的睡眠時間加起來隻有2小時。這個資料讓它們追平了非洲象長期保持的“睡得最少的哺乳動物”記錄。
不僅睡得少，象海豹還是“碎片化睡眠”：每30分鐘的深潛，短暫小睡10分鐘。
▲資料可視化重建出象海豹一邊潛水一邊進入打盹狀态的軌迹（視訊來源：參考資料[1]）
雖然如此，象海豹卻能在短暫的時間裡進入“深”睡眠。“深”一方面展現在其睡眠狀态很快進入慢波睡眠（深度睡眠），随後過渡到快速眼動睡眠。這種完全的REM睡眠是過去在其他海洋哺乳動物中從來沒有見過的。另一方面，睡着的象海豹還在不斷下潛，達到近400米的深度。在較淺的水域，甚至直接沉到海底一動不動地躺平。
而最有趣的是，當象海豹處于快速眼動睡眠階段，由于睡眠麻痹——我們人類沉睡時正常情況下不會因為做夢而手舞足蹈也是因為睡眠麻痹，它們無法控制自己的身體姿勢，于是身體翻轉，向打轉的落葉一樣，以螺旋形向海底沉下去。
▲當象海豹在深潛期間進入快速眼動睡眠期，睡眠麻痹會讓它們翻轉身體以“睡眠螺旋”方式下沉（圖檔來源：參考資料[2]；Credti：Jessica Kendall-Bar）
雖然下沉的樣子看起來頗為滑稽，熟悉象海豹的研究人員卻指出，這種睡眠政策很高明。因為胖滾滾、肥嘟嘟的象海豹是鲨魚、虎鲸等海洋殺手眼中不可多得的“肥肉”，它們一旦在開闊的海洋浮出水面，很容易遭到捕食者攻擊。象海豹隻會在兩次潛水的換氣間歇到水面呼吸一兩分鐘，憑借着超長時間屏住呼吸的能力，在深潛時小睡并持續下沉，剛好可以避開捕食者。
緻力于保護象海豹的科研人員還強調，這一發現提示，要真正保護象海豹，除了關心它們覓食的栖息地外，也要考慮如何保護适合它們睡眠休息的栖息地環境。
補覺少不了
睡眠必不可缺，我們來說，熬了幾個通宵後必須補覺，象海豹也是一樣。
現在，新研究也解釋了它們為什麼回到陸地後成天睡覺：必須償還出海期間欠下的巨額“睡眠負債”。不過，像這樣極端的睡眠時長變化，科學家表示還是首次在哺乳動物中記錄到。
假如你平時也因為各種原因而不得不像海裡的象海豹那樣睡眠不足，假期裡不妨學習陸地上的象海豹，飽飽地睡幾天吧！
參考資料：
[1] Jessica M. Kendall-Bar et al., (2023) Brain activity of diving seals reveals short sleep cycles at depth. Science. DOI: 10.1126/science.adf0566
[3] Elephant seals drift off to sleep while diving far below the ocean surface. Retrieved Apr. 24, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/985876
[4] Elephant seals drift off to sleep while diving far below the ocean surface. Retrieved Apr. 24. 2023 from https://www.ox.ac.uk/news/2023-04-21-elephant-seals-drift-sleep-while-diving-far-below-ocean-surface