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海豚睡觉不闭眼,半脑轮流休息,为什么不会睡沉淹死? 海豚睡觉不闭眼、半脑轮流休

海豚睡觉不闭眼,半脑轮流休息,为什么不会睡沉淹死?

海豚睡觉不闭眼、半脑轮流休息却不会被淹死,这件事听起来确实挺神奇的。很多人第一次听说的时候都会觉得不可思议——动物睡觉不都得闭眼吗?大脑一半睡着另一半醒着,这到底算不算睡觉?

更让人想不明白的是,海豚生活在水里,靠肺呼吸,要是睡得太沉了,不会呛水淹死吗?
要搞清楚这个问题,得先说说海豚呼吸这件事跟人有什么不一样。

人睡觉的时候,呼吸是完全自动的,用不着大脑去操心。你睡着了,呼吸肌照样工作,该吸气吸气,该呼气呼气,根本不用你管。

但海豚不一样,海豚是哺乳动物,用肺呼吸,必须定期浮到水面上,用头顶的鼻孔——也就是气孔——来换气。

关键是,海豚的呼吸不是自动的,每一次呼吸都需要大脑主动发出指令去控制。也就是说,海豚得自己决定什么时候上浮、什么时候打开气孔、什么时候吸气。

这就带来一个大麻烦,如果海豚像人一样,两个大脑半球同时进入深度睡眠,整个大脑都休息了,那就没人发出呼吸指令了。气孔打不开,没法换气,用不了多久就会窒息。在海里,窒息就意味着淹死。

那怎么办?海豚在漫长的进化过程中找到了一套独特的办法,叫做单半球慢波睡眠。简单说就是,两个大脑半球轮流休息,不同时睡。

一个半球睡着的时候,另一个半球保持清醒,负责控制呼吸、游泳、观察周围环境。

大约两个小时左右,两边交换一下,休息过的半球开始工作,另一个半球接着睡。这样一来,整个大脑都能得到休息,同时又始终有一半大脑在值班,保证呼吸不中断。

这个机制还有一个很直观的外在表现——眼睛。人的眼睛跟大脑是对侧连接的,左眼看东西的信息传到右脑,右眼看东西的信息传到左脑。

海豚也一样,当一个大脑半球进入睡眠状态时,跟它相连的那只眼睛就会闭上。另一只眼睛则睁着,由清醒的那一半大脑控制,继续观察周围。所以人们经常看到海豚睁一只眼闭一只眼地在水里游动,那正是它在睡觉。

那海豚睡觉的时候身体是什么状态呢?有的海豚会静静地待在水里,身体垂直或者水平地悬浮着。有的会贴着水面慢慢游动,每隔一段时间浮上来换一口气。

还有的会像一根木头一样漂在水面上,这种状态被科学家叫做“浮木”。不管哪种姿势,清醒的那一半大脑都在时刻关注着呼吸的节奏,确保该上浮的时候及时上浮,该换气的时候顺利换气。

科学家是通过脑电波记录来证实这一点的,研究人员在海豚大脑中植入电极,记录它们在不同状态下的脑电活动,发现一个半球出现慢波——这是深度睡眠的标志——另一个半球的脑电波却显示它处于清醒状态。

两个半球很少同时进入睡眠。这个现象最早在上世纪六十年代就被观察到了,此后在很多研究中都得到了验证。

有人可能会问,那海豚有没有可能两个半球同时睡着?理论上讲,如果出现这种情况,呼吸就会停止,海豚会溺水。

所以这种状态在自然环境中极少发生。科学家在人工饲养环境下偶尔观察到过两个半球同时出现慢波的情况,但那通常持续时间很短,而且海豚很快会切换到单半球睡眠模式。

说到底,海豚半脑睡觉不淹死,根本原因就一条——它们的呼吸不是自动的,必须靠大脑主动控制。

为了既能睡觉又能呼吸,它们进化出了左右脑轮流休息的本事。

一半大脑睡,一半大脑醒,值班的那一半负责呼吸和警戒,休息的那一半安心恢复。两边轮着来,谁也不耽误。这不是什么玄乎的事,就是亿万年来适应海洋生活的结果。