尽管人们都在谈论驯鹿在十二月拉着雪橇飞过天空,在屋顶上跳跃,甚至撞倒偶尔吟唱的祖母,但事实证明,这些动物一年中最忙碌的时期是在夏天。为了应对高压季节,驯鹿像我们很多人一样,转向多任务处理。
对于驯鹿来说,这意味着同时进食和睡觉,根据12月22日发表在《当代生物学》上的新研究,在第二次咀嚼食物时打个盹。这种咀嚼,称为反刍,可以促进更好的消化,而伺机小睡则让动物获得所需的睡眠,即使短暂的夜晚没有给它们留下太多时间从白天的活动(主要是觅食)中恢复过来。
挪威生物经济研究所的动物学家、新研究的合著者加布里埃拉·瓦格纳说:“到目前为止,反刍一直被视为消化过程的一部分,而我们现在了解到,它的作用远不止于此。” “这是一个非常繁忙时期的多任务处理。”
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瓦格纳和她的同事使用无创脑电图 (EEG) 电极放置在四只驯鹿的头部,以监测三种不同光照条件下的脑电波:恒定光照、恒定黑暗或一半黑暗和一半光照,以模拟昼夜平分时数。他们发现,无论光照场景如何,驯鹿每天都花费大约一个小时进行快速眼动 (REM) 睡眠——人类做梦的阶段——并且每天花费大约 5.5 小时进行非快速眼动睡眠。
瓦格纳说:“睡眠量根本没有变化,这让我感到非常惊讶。” “我本以为它们会像我一样,在冬天睡得更多。” 这一发现也令人惊讶,因为驯鹿似乎没有时间在漫长的夏季白天睡觉——夏季是它们尽可能多地进食以准备迎接严酷的冬季和即将到来的繁殖季节的黄金时期。
这个悖论的关键似乎在于反刍。反刍是长颈鹿到绵羊等生物共有的过程,这些动物主要吃富含纤维素的物质,如草和树叶。这种食物很难分解,因此反刍动物配备了多个胃室。当它们进食时,食物会在第一个胃中进行一轮消化。稍后,它们会反刍食物并再次咀嚼,然后将其送入其他胃室。额外的处理使驯鹿和其他反刍动物能够最大限度地从饮食中获取营养。
研究人员发现,反刍也为驯鹿(至少)提供了一个机会,以满足它们显然与生俱来的每天约 6.5 小时的睡眠需求。苏黎世大学儿童医院的神经生物学家、研究合著者梅兰妮·富勒说:“新奇之处在于我们看到它不仅对消化很重要。” “它似乎同时具有两种功能。”
加州大学洛杉矶分校和俄罗斯科学院谢韦尔佐夫生态与进化研究所的睡眠研究员奥列格·利亚明表示,他研究过多种哺乳动物的睡眠,驯鹿的多任务处理发现补充了先前在几个物种中的研究,这些研究表明反刍可能发生在清醒和非快速眼动睡眠期间。
利亚明还指出,尽管研究小组在新研究中操纵了驯鹿的光照暴露,但这些动物在全年都经历了恒定的环境。不变的条件包括可以随意获取食物、稳定的温度和免受捕食者的侵害。
瓦格纳和富勒说,他们希望在更真实的条件下对驯鹿进行类似的分析。特别是,瓦格纳说,这种研究可以指导解决土著萨米人(他们放牧驯鹿)与林业等资源开发产业之间的冲突。“关于驯鹿需要安静地躺着反刍,有很多传统知识,”瓦格纳说。“我认为这篇文章真正表明,那不仅仅是一个神话,那是非常真实的事情,那是动物与生俱来的东西。”