中新網(wǎng)北京1月7日電(記者孫自法)施普林格·自然旗下學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》最新發(fā)表一篇演化研究論文稱，一項(xiàng)研究顯示，水母和海葵的睡眠模式與人類有明顯相似性。這一研究結(jié)果支持了一種假說，即許多物種通過睡眠的演化，能預(yù)防與清醒有關(guān)的DNA損傷。
本項(xiàng)研究的倒掛睡眠中的仙后水母背視圖(圖片來自Noa Maor)。施普林格·自然供圖
該論文介紹，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，睡眠已知在減少DNA損傷中起著關(guān)鍵作用，尤其是在大腦神經(jīng)元中。神經(jīng)元被認(rèn)為在基部后生動物中演化而來，這是一個早期出現(xiàn)的動物種群，很像現(xiàn)生的?？退?刺胞動物門)。仙后水母中曾記錄過一種類似睡眠的狀態(tài)，但這些生物體中“睡眠”的特異性架構(gòu)及其作用一直不明。
在本項(xiàng)研究中，論文通訊作者、以色列巴伊蘭大學(xué)LiorAppelbaum和同事合作，在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室中單獨(dú)觀察了?？?。他們發(fā)現(xiàn)，兩種生物每天約有1/3的時間在睡覺，和人類相似。
本項(xiàng)研究的成體海葵的熒光寬場圖像，用以在早期分支動物中研究睡眠機(jī)制(圖片來自Raphael)。施普林格·自然供圖
研究還發(fā)現(xiàn)，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(jī)制的進(jìn)一步研究顯示，水母的睡眠受光線變化以及穩(wěn)態(tài)睡眠驅(qū)動(身體追蹤睡眠需求的內(nèi)部機(jī)制)的控制，而?？乃呤軆?nèi)部節(jié)律鐘以及穩(wěn)態(tài)睡眠驅(qū)動的調(diào)控。
論文作者指出，刺胞動物或是研究古代動物睡眠演化的一個良好模型。在本項(xiàng)研究的這兩種動物中，清醒和睡眠剝奪與神經(jīng)元的DNA損傷增加有關(guān)，而自然或誘發(fā)的睡眠與DNA損傷減少有關(guān)。
本項(xiàng)研究的仙后水母的自然棲息狀態(tài)(圖片來自Eilat. Gil Koplovitch)。施普林格·自然供圖
他們總結(jié)認(rèn)為，外部應(yīng)激源引起的DNA損傷增加會導(dǎo)致生物體用更多睡眠來補(bǔ)償。這些發(fā)現(xiàn)表明，睡眠在這些動物中可能演化出一種能減少DNA損傷以及與清醒相關(guān)的細(xì)胞應(yīng)激機(jī)制。(完)
