行為生態學家 Daniela C. Rößler 因疫情限制而被禁止進入實驗室，她抓了一些當地的跳蛛，並將它們養在窗臺上的透明塑膠盒子裡，計劃測試它們對 3D 列印的掠食性蜘蛛模型的反應。但一天晚上她吃完晚飯回家時，她注意到了一些奇怪的事情。“它們都掛在盒子蓋子上，”德國康斯坦茨大學的博士後研究員 Rößler 說。她以前從未見過跳蛛像這樣靜止不動地懸掛在絲線上。“我不知道發生了什麼，” Rößler 說。“我以為它們死了。”
事實證明，這些跳蛛只是在睡覺——而且 Rößler 發現了一種Evarcha arcuata物種的另一種睡眠習慣，這種物種此前已知會在捲曲的枯葉中建造絲質睡眠巢穴。但真正的驚喜來自於她決定整夜監視它們。她買了一個便宜的夜視攝像頭，用膠帶將一些放大鏡粘在上面（E. arcuata 通常大約六毫米長），並將攝像頭對準一隻正在睡覺的雌性蜘蛛。 Rößler 在錄影中看到的情景讓她震驚。
一種名為 Evarcha arcuata 的跳蛛雄性個體。圖片來源：Daniela C. Rößler
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大多數時候，蜘蛛只是掛在那裡。但隨後她的腿開始抽搐，她的腹部甚至吐絲器也跟著抽搐。有時她的腿向胸骨方向蜷縮。在 Rößler 記錄的每一隻蜘蛛身上，這些奇怪的動作只出現在持續一分多鐘的明顯發作期間，並在整個晚上週期性地發生。“它們只是不受控制地抽搐，看起來真的很像狗或貓做夢和進入短暫的REM階段時，”她說。
快速眼動 (REM) 睡眠涉及一種部分或接近完全的肌肉麻痺狀態，同時伴隨著活躍的、類似清醒的大腦狀態，這就是為什麼它有時被稱為“矛盾睡眠”。在人類中，這種狀態與做夢密切相關。 Rößler 和她的同事想知道，抽搐的蜘蛛是否可能正在經歷類似於 REM 睡眠階段的狀態，甚至可能正在做夢。“我們當時想，‘好吧，那將是瘋狂的，’”她說。然後她想，“讓我們弄清楚”，並立即改變了她對蜘蛛的研究計劃。
有大量證據表明，許多哺乳動物和鳥類都存在 REM 睡眠或類似的睡眠狀態。科學家們還在兩種爬行動物中發現了類似的狀態，並在斑馬魚中發現了類似狀態的跡象。章魚和墨魚似乎都有 REM 階段，包括眼球運動、手臂抽搐以及類似於它們清醒時表現的快速皮膚顏色和紋理變化。除了這些動物之外，在包括昆蟲和蛛形綱動物在內的無脊椎動物中，存在 REM 睡眠的微弱跡象，但證據不多。
“如果[跳蛛]做夢，我一點也不會感到驚訝，”佛羅里達大學研究蜘蛛的行為生態學家 Lisa Taylor 說，她沒有參與這項新研究。“它們生活在一個如此豐富的感官世界中，而且我們知道它們具有驚人的認知能力和記憶力。”
跳蛛為擴充套件做夢動物的領域提供了一個獨特的機會，部分原因是它們眼部解剖結構的特殊方面。雖然大多數蜘蛛即使在清醒時也不能移動它們的眼睛，但跳蛛有長長的管狀結構，可以將它們的視網膜在它們的大主眼後方移動。更重要的是，在生命最初的幾天裡，蜘蛛的外骨骼是半透明的，因此這些眼管在它們的頭部內部是可見的。
當 Rößler 記錄了 34 只正在睡覺的小蜘蛛時，她發現它們的抽搐伴隨著明顯的眼管運動，而這種運動在睡眠的其他階段不會發生。“這很美妙。我的意思是，這太瘋狂了。它立刻讓睡眠研究人員想到快速眼動睡眠，”威斯康星大學拉克羅斯分校研究蜜蜂睡眠的昆蟲學家 Barrett Klein 說，他沒有直接參與 Rößler 的工作。“並且首次表明你可以研究這樣的事情，或者它甚至與節肢動物相關，這讓我感到興奮。”
但 Klein 警告說，現在就斷定蜘蛛正在經歷類似於人類 REM 睡眠的狀態還為時過早。他說，研究人員首先需要透過證明蜘蛛在這個階段對周圍環境的反應較弱來確認蜘蛛實際上是在睡覺。
Rößler 和她的“夢之隊”合作者已經開始了這些測試。她指出，腿部蜷曲是蜘蛛 REM 樣階段的一個特別引人注目的方面，因為這種姿勢通常只在死蜘蛛身上看到。蜘蛛利用肌肉維持的液壓來保持腿部伸展，而蜷曲可能是 REM 睡眠典型的肌肉麻痺造成的。該團隊的初步研究結果於週一發表在《美國國家科學院院刊》上。
德國塞維森馬克斯·普朗克生物智慧研究所研究鳥類睡眠的 Niels Rattenborg 說，僅憑影片就相當有說服力，他沒有參與這項新研究。“如果我要打賭，這不是很科學，但我會預測它們在睡覺，”部分原因是這些動作看起來不像蜘蛛清醒時所做的那些有目的的動作，他說。
Rattenborg 說，為了證明這種蛛形綱動物的睡眠類似於 REM 睡眠，科學家們還需要證明蜘蛛的大腦在抽搐和移動眼睛時是活躍的。 Rößler 說，測量罌粟籽大小的大腦中的活動將具有挑戰性，但存在潛在的方法可以做到這一點。例如，其他科學家最近弄清楚瞭如何在不使另一種跳蛛物種的加壓身體放氣並殺死它的情況下，將電極插入其大腦中。
Rattenborg 說，研究包括這些蜘蛛在內的各種物種的 REM 睡眠，可以幫助我們更好地理解它的運作方式以及它存在的原因。有些人推測，人類 REM 睡眠中特有的眼球運動反映了做夢時播放的視覺場景。這引發了一個令人興奮的可能性，即其他具有 REM 樣狀態的動物也可能做夢。科學家當然無法詢問動物它們的夢境，但測量大腦活動可能有一天會成為探究這個問題的另一種方法。日本沖繩科學技術大學研究頭足類動物睡眠的神經行為學家 Teresa Iglesias 說，我們仍在瞭解哪些大腦活動模式與人類的做夢相關，她沒有參與跳蛛的研究。“因此，期望我們能夠以生理方式識別其他動物的做夢行為還為時過早，”她說。
舊金山州立大學哲學家、新書《When Animals Dream: The Hidden World of Animal Consciousness》的作者 David Peña-Guzmán 說，隨著非人類動物做夢的線索不斷積累，其哲學意義可能是巨大的。做夢為探究其他動物的意識問題提供了一個切入點：很難想象，如果沒有像自我或體驗它的“我”這樣的東西，即使是一個簡單的夢也是可能的，他補充道。因此，如果蜘蛛做夢，“這可能意味著我們開始談論蜘蛛擁有類似最小自我的東西，”沒有參與蜘蛛研究的 Peña-Guzmán 說。
Rößler 說，跳蛛可見的眼管可能提供了一種方法來檢驗快速眼動與視覺夢境序列相關的理論，以及這些場景是否是蛛形綱動物在清醒時目睹的事物的重播。有可能向小蜘蛛播放一段簡單的場景影片，例如，一隻蟋蟀在跳躍，同時跟蹤和測量它們的眼球運動，然後看看這些運動是否在睡眠期間重新出現。
Rößler 還想在其他蜘蛛物種中尋找 REM 睡眠，並指出，在更依賴視覺以外感官的動物中，例如使用蛛網中的振動來探測獵物是否被捕獲的蜘蛛，REM 睡眠可能看起來非常不同。“也許織網蜘蛛在振動中做夢，”她說。“我認為故事可能是，REM 與睡眠一樣在動物王國中普遍存在，只是我們還沒有去尋找。”