它们狩猎技巧娴熟，能对周围环境作出反应，而且到了晚上似乎会进入一种与人类睡眠极为相似的状态。 研究人员在一种澳大利亚跳蛛身上观察到了两个截然不同的睡眠阶段——其中一个阶段伴随着快速眼动和肌肉抽搐，与人类的快速眼动睡眠（REM）极为相似。这些动物是否真的会做梦，目前仍是未解之谜。然而，这一发现引发了一个更深层次的问题：睡眠的进化根源可以追溯到多远？

一只拥有惊人秘密的微型猎手

提到睡眠甚至做梦，蜘蛛恐怕不是大多数人首先想到的动物。它们往往看似一动不动，却能在眨眼间做出反应，且以复杂的捕猎策略而闻名。但当它们真正休息时，究竟会发生什么？由波恩大学科学家领衔的研究团队一直在探究这个问题。 研究重点放在了澳大利亚跳蛛Portia fimbriata上。该物种之所以特别引人注目，是因为它采用令人惊叹的复杂策略捕猎其他蜘蛛。例如，该属的一些成员会模仿被捕猎物的振动来引诱其他蜘蛛。

研究人员希望弄清楚，这些动物究竟是在真正睡觉，还是仅仅处于长时间的休息状态。他们还探究了在这些休息期间是否能识别出类似于其他动物睡眠阶段的不同状态。

结果令人惊叹：观测数据显示其存在一种包含两个明显阶段的规律性睡眠模式。其中一个阶段表现出的行为特征，与人类及其他脊椎动物的快速眼动睡眠（REM）极为相似。该研究成果已发表于《美国国家科学院院刊》。

当睡眠中突然有东西动起来时

快速眼动睡眠（REM）是一种特殊的睡眠阶段。该缩写代表“快速眼动”（Rapid Eye Movement）。 在人类身上，这一阶段的主要特征包括独特的眼球运动和强烈的脑部活动。据报道，许多特别生动的梦境往往发生在这个睡眠阶段。在跳蛛身上，科学家们也在某些休息阶段观察到了明显的动作。这些动作包括快速眼动——即眼部结构的运动——以及短暂的肌肉抽搐。

仅凭这些还不足以证明其处于睡眠状态。毕竟，动物即使在休息时也会出现动作，而未必是在睡觉。因此，研究团队考察了其他行为特征。他们利用高分辨率摄像机对跳蛛进行了数日数夜的观察。在黑暗时段，则使用红外摄像机，以尽可能减少对动物的干扰。 研究人员记录了蜘蛛的身体姿势、休息时段以及反复出现的类似快速眼动期的动作。

其中尤为重要的是，蜘蛛如何对外部刺激作出反应。这是因为睡眠与单纯休息的不同之处之一，就在于反应能力会发生改变。 研究人员利用声学刺激，考察了蜘蛛对刺激的反应速度。在某些类似快速眼动睡眠的阶段，这些蜘蛛较难被唤醒。这为科学家们提供了进一步证据，表明这种行为并非仅仅是保持静止。

补觉：更多证据

该研究中一个特别有趣的方面涉及所谓的“睡眠反弹”现象。 这指的是身体对睡眠剥夺的反应：如果睡眠被中断或缩短，身体随后可能会试图弥补部分失去的睡眠。这种现象在人类身上也能观察到。在经历了一段时间的睡眠不足后，某些睡眠阶段的持续时间或强度可能会发生变化。

研究人员调查了在蜘蛛的夜间休息被干扰后，是否也能观察到类似的变化。 事实证明，这些蜘蛛随后确实出现了更多类似快速眼动睡眠（REM）的阶段。结合对刺激反应的变化以及睡眠阶段的周期性重复，这一发现支持了蜘蛛处于受调控睡眠状态的解释。这一发现具有重要的科学意义，因为该研究并非仅依赖于外部可观察到的动作。多种独立的行为特征均指向同一结论。

蜘蛛真的会做梦吗？

这正是故事中最引人入胜的部分——同时也正是需要保持科学谨慎的领域。在人类身上，快速眼动睡眠通常与生动的梦境相关。这立刻引发了一个问题：跳蛛在类似快速眼动睡眠的阶段中是否也会有内在体验？然而，当前的研究无法回答这个问题。

研究人员记录了这些动物的行为，但无法直接测量它们的大脑活动。 因此，无法确定所观察到的睡眠阶段在神经学上是否与人类的快速眼动睡眠相对应。同样，目前也不清楚蜘蛛在此期间是否具有可与人类梦境进行有意义比较的主观体验。所观察到的动作也无法证明这些动物在睡眠中会重现其捕猎策略或其他经历。

因此，确切的结论是：蜘蛛表现出一种具有快速眼动睡眠样阶段的规律睡眠模式。它们是否做梦仍是一个悬而未决的问题。正是这种区分使得这一发现引人入胜。它表明，科学家不仅要寻找外部的相似性，还必须一步步地考察数据实际上能得出哪些结论。

这与我们的睡眠有何关联？

乍看之下，一只小蜘蛛的睡眠习惯与人类的睡眠似乎没什么共同之处。人类拥有由数十亿神经细胞组成的复杂大脑，而蜘蛛的神经系统结构则截然不同。尽管如此，这项研究仍能帮助我们更好地理解睡眠的基本特征。

人类的睡眠由多个阶段组成，这些阶段在整夜中会多次交替出现。其中包括不同的非快速眼动（NREM）睡眠阶段和快速眼动（REM）睡眠。这些阶段在脑部活动、生理表现以及对各种生物过程的重要性等方面均存在差异。 在跳蛛身上，研究人员也观察到了明显的睡眠状态以及反复出现的类似快速眼动睡眠的阶段。这并不意味着它的睡眠结构与人类完全相同。但这表明，多相睡眠的某些特征未必仅限于脊椎动物。

这为进化生物学提出了一个根本性问题：睡眠的某些特征是在进化过程中多次独立产生的，还是部分源于极其古老的生物机制？这项新研究并未给出确切答案。但它拓宽了探讨这一问题的理论基础。

蜘蛛的生物钟

从时间生物学角度来看，这项研究同样引人入胜。这一科学领域致力于研究生物节律以及生物体如何在时间维度上组织其活动。 研究人员观察到，波蒂亚缨边蛛（Portia fimbriata）具有明显的昼间活动性和昼夜节律。持续时间约为24小时的生物节律被称为昼夜节律。在人类身上，生物钟控制着我们何时感到疲倦、何时效率最高，以及各种身体机能如何随一天的变化而变化。

在许多动物身上，此类节律与光暗交替密切相关。 生物钟能够根据外部线索（尤其是光）进行自我校准。同时，在适当条件下，即使没有规律的外部周期，生物节律仍可持续存在。对跳蛛的研究表明，这些动物的活动、休息以及各种 睡眠阶段也是在时间轴上进行组织安排的。

然而，这并不意味着它们的生物钟运作方式与人类完全相同。 相反，该研究表明，即使在神经系统结构不同的动物身上，也可以研究休息和活动的时序组织。这对时间生物学尤为重要：任何想要理解生物节律的人，都不应将研究仅限于那些生理机能与人类特别相似的物种。

为何现在必须继续这项研究

尽管取得了令人瞩目的成果，仍有许多问题悬而未决。一项关键任务是确定其他蜘蛛物种是否也存在类似的睡眠阶段。因此，研究人员打算对比不同蜘蛛的睡眠模式。此外，他们还计划探究动物在自然环境中的行为是否与实验室条件下的行为存在差异。

另一个研究领域是睡眠与认知能力之间的联系。波蒂亚属蜘蛛精妙的捕猎策略引发了一个问题：某些睡眠阶段是否可能与学习或记忆过程相关？这是否确实如此，以及其背后的机制是什么，仍有待研究。

环境因素也可能起到一定作用。夜间的人工光源会扰乱许多生物的自然光暗周期，并可能干扰生物节律。此类影响是否以及如何影响蜘蛛的睡眠，是另一个尚未解决的研究问题。

从长远来看，比较研究有助于识别不同动物群体中普遍存在的睡眠特征。这将是理解睡眠哪些功能尤为基本、以及这些功能如何随时间演化的重要一步。

结论：探寻睡眠的起源

澳大利亚跳蛛的案例表明，即使在神经系统截然不同的动物身上，睡眠也可能比乍看之下更为复杂。 观察到的睡眠阶段、反应能力降低以及夜间休息被干扰后的变化，都为存在一种具有类似快速眼动（REM）阶段的、受调控的睡眠模式提供了有力的行为证据。蜘蛛是否真的会做梦尚不明确。将这种现象与人类的快速眼动睡眠直接类比也为时过早。

然而，这一发现开辟了一个令人兴奋的视角：我们或许不仅能在哺乳动物和鸟类身上，还能在神经系统组织方式截然不同的动物身上，研究睡眠的基本特征。

对于生物节律学而言，这意味着视野的拓展。睡眠和生物节律并非仅与人类相关的课题。任何想要理解其基本原理的人，都必须将目光投向那些最初最意想不到的地方——例如，一只夜晚在蛛网上休息的小蜘蛛。