馴鹿在小睡時咀嚼食物

腦電波研究表明,在飲食和睡眠方面,馴鹿會一心多用,以便在嚴酷的北極地區生存

Portrait of three reindeer

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儘管人們都在談論馴鹿在十二月拉著雪橇飛過天空,在屋頂上跳躍,甚至撞倒偶爾吟唱的祖母,但事實證明,這些動物一年中最忙碌的時期是在夏天。為了應對高壓季節,馴鹿像我們很多人一樣,轉向多工處理

對於馴鹿來說,這意味著同時進食和睡覺,根據12月22日發表在《當代生物學》上的新研究,在第二次咀嚼食物時打個盹。這種咀嚼,稱為反芻,可以促進更好的消化,而伺機小睡則讓動物獲得所需的睡眠,即使短暫的夜晚沒有給它們留下太多時間從白天的活動(主要是覓食)中恢復過來。

挪威生物經濟研究所的動物學家、新研究的合著者加布裡埃拉·瓦格納說:“到目前為止,反芻一直被視為消化過程的一部分,而我們現在瞭解到,它的作用遠不止於此。” “這是一個非常繁忙時期的多工處理。”


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瓦格納和她的同事使用無創腦電圖 (EEG) 電極放置在四隻馴鹿的頭部,以監測三種不同光照條件下的腦電波:恆定光照、恆定黑暗或一半黑暗和一半光照,以模擬晝夜平分時數。他們發現,無論光照場景如何,馴鹿每天都花費大約一個小時進行快速眼動 (REM) 睡眠——人類做夢的階段——並且每天花費大約 5.5 小時進行非快速眼動睡眠。

瓦格納說:“睡眠量根本沒有變化,這讓我感到非常驚訝。” “我本以為它們會像我一樣,在冬天睡得更多。” 這一發現也令人驚訝,因為馴鹿似乎沒有時間在漫長的夏季白天睡覺——夏季是它們儘可能多地進食以準備迎接嚴酷的冬季和即將到來的繁殖季節的黃金時期。

這個悖論的關鍵似乎在於反芻。反芻是長頸鹿到綿羊等生物共有的過程,這些動物主要吃富含纖維素的物質,如草和樹葉。這種食物很難分解,因此反芻動物配備了多個胃室。當它們進食時,食物會在第一個胃中進行一輪消化。稍後,它們會反芻食物並再次咀嚼,然後將其送入其他胃室。額外的處理使馴鹿和其他反芻動物能夠最大限度地從飲食中獲取營養。

研究人員發現,反芻也為馴鹿(至少)提供了一個機會,以滿足它們顯然與生俱來的每天約 6.5 小時的睡眠需求。蘇黎世大學兒童醫院的神經生物學家、研究合著者梅蘭妮·富勒說:“新奇之處在於我們看到它不僅對消化很重要。” “它似乎同時具有兩種功能。”

加州大學洛杉磯分校和俄羅斯科學院謝韋爾佐夫生態與進化研究所的睡眠研究員奧列格·利亞明表示,他研究過多種哺乳動物的睡眠,馴鹿的多工處理發現補充了先前在幾個物種中的研究,這些研究表明反芻可能發生在清醒和非快速眼動睡眠期間。

利亞明還指出,儘管研究小組在新研究中操縱了馴鹿的光照暴露,但這些動物在全年都經歷了恆定的環境。不變的條件包括可以隨意獲取食物、穩定的溫度和免受捕食者的侵害。

瓦格納和富勒說,他們希望在更真實的條件下對馴鹿進行類似的分析。特別是,瓦格納說,這種研究可以指導解決土著薩米人(他們放牧馴鹿)與林業等資源開發產業之間的衝突。“關於馴鹿需要安靜地躺著反芻,有很多傳統知識,”瓦格納說。“我認為這篇文章真正表明,那不僅僅是一個神話,那是非常真實的事情,那是動物與生俱來的東西。”

梅根·巴特爾斯 是一位常駐紐約市的科學記者。她於 2023 年加入《大眾科學》,現在是該雜誌的高階新聞記者。此前,她曾在 Space.com 擔任作家和編輯超過四年,並在《新聞週刊》擔任科學記者近一年,主要關注太空和地球科學。她的作品也曾發表在奧杜邦、鸚鵡螺、天文學史密森尼 等刊物上。她畢業於喬治城大學,並在紐約大學的科學、健康和環境報道專案獲得了新聞學碩士學位。

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