水母也愛“睡整覺”還會午睡！研究發現它和人類睡眠竟為同一目的

科學家研究顯示，水母和海葵的睡眠模式與人類有明顯相似性。研究結果支持了一種假說，即許多物種通過睡眠的演化，能預防與清醒有關的DNA損傷。相關研究1月7日發表于《自然-通訊》。

睡眠是整個動物界普遍存在的一種行為。除了其他多種益處外，睡眠在減少DNA損傷中起著關鍵作用，尤其是在大腦神經元中。神經元被認為在基部后生動物中演化而來，這是一個早期出現的動物種群，很像現生的海葵和水母（刺胞動物門）。仙后水母中曾記錄過一種類似睡眠的狀態，但這些生物體中“睡眠”的特異性架構及其作用一直不明。

以色列巴伊蘭大學的Lior Appelbaum、Rapha lAguillon和同事在實驗室以及自然生境中分別研究了仙后水母的睡眠模式，并在實驗室中單獨觀察了海葵。他們發現，這兩種生物每天約有1/3的時間在睡覺，和人類相似。他們發現，水母能睡整夜覺（中午前后會短暫小睡），而海葵主要在白天睡覺。對這些睡眠模式機制的進一步研究顯示，水母的睡眠受光線變化以及穩態睡眠驅動（身體追蹤睡眠需求的內部機制）的控制。而海葵的睡眠受內部節律鐘以及穩態睡眠驅動的調控。

研究者指出，刺胞動物或是研究古代動物睡眠演化的一個良好模型。在這兩種動物中，清醒和睡眠剝奪與神經元的DNA損傷增加有關，而自然或誘發的睡眠與DNA損傷減少有關。他們還指出，外部應激源引起的DNA損傷增加會導致生物體用更多睡眠來補償。這些發現表明，睡眠在這些動物中可能演化成了一種能減少DNA損傷以及與清醒相關的細胞應激的機制。

倒掛睡眠中的仙后水母Cassiopea andromeda背視圖。 圖片來自：Noa Maor.

成體海葵Nematostella vectensis的熒光寬場圖像，通過轉基因熒光報告基因系將神經元以橙色高亮顯示。這種彌散性神經網使研究人員得以在早期分支動物中研究睡眠機制。圖片來自：Raphael Aguillon

仙后水母的自然棲息狀態。圖片來自：Eilat. Gil Koplovitch

海葵Nematostella vectensis神經網的共聚焦圖像。盡管缺乏中央腦，該生物沿軀干分布著密集的神經元網絡。圖片來自：Raphael Aguillon

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-67400-5