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惊!鸟类可以在空中一边睡觉一边飞翔
金陵 2016-08-09
导语

一项最新研究表明,鸟类能够在空中飞行时进行小憩,而且它们在空中小憩的方式出乎科学家意料。这一发现最终能够帮助我们解答鸟类如何能够一次性飞行数天甚至数周时间,而且不需要降落到地面。

鸟类如何能够一次性飞行数天甚至数周时间,而且不需要降落到地面呢?这一困惑让生物学领域的研究人员争论了数十年。因为不清楚鸟类在天空中的行为,科学家们就无法确定鸟类在旅程中是否保持清醒,或者仅仅保持半边大脑的休息状态。

最新研究的发现既有预料之中的也有预料之外的。研究人员对军舰鸟的大脑活动进行了监测,这种鸟类经常会在海面上连续飞行数周时间寻找鱼类。正如研究人员所预料的,鸟类在飞行过程中会关闭一半大脑。但是它们在飞行过程中也能够让两半球大脑同时处于休息状态,这是科学家所未预料到的。

为了进行调查,德国马克斯·普朗克鸟类研究所的研究团队设计出一种小型设备,它能够监测鸟类大脑活动时的脑电图变化。他们把这种装置称为“飞行数据记录仪”,它能够测量慢波睡眠,也能够测量快速眼动睡眠。研究人员将这种装置安装到15只成年军舰鸟身上。

研究团队记录下这些鸟类在10天时间里飞行3000多公里过程中的大脑活动,GPS装置同时追踪了它们的位置和高度。在鸟类降落之后,研究人员收集了仪器记录的数据进行分析,而且对于结果感到非常惊讶。在大多数时间鸟类仅仅让一半大脑进行休息。我们通常都清楚海豚在连续游动过程中会让一半大脑进入睡眠状态。当人类在一个新的环境中睡眠时,也会这样。

当军舰鸟表现出这种行为,记录仪表明它们通常在上升气流中盘旋,而且它们清醒的大脑只连接到朝向飞行方向的那一侧眼睛。这就表明它们在空中小憩的时候会观察自己飞行的方向。但是记录仪也表明它们的大脑会同时进入到慢波睡眠状态,这就表明它们的大脑即使全部进入睡眠状态,它们也能够维持空气动力学控制。而且它们偶尔还会进入快速眼动睡眠(REM)状态。但是在鸟类当中,快速眼动睡眠只会维持数秒时间。

这是非常迷人的发现,但是最令我们惊叹的是,尽管它们拥有这种能力,它们一天中飞行时的睡眠时间不足一小时,平均只有42分钟。这个睡眠时间不到它们在地面睡眠时间的10%。这就表明它们或许在飞行中的小憩有着进化取舍。或许是因为它们在飞行中睡眠会更容易发生碰撞或者错过食物。但是研究人员仍然需要更加深入的探索来了解其中真正的秘密。

文章链接:

Niels C. Rattenborg, et al, "Evidence that birds sleep in mid-flight." Nature Communications 2016, 7:12468, doi: 10.1038/ncomms12468

新闻链接:

First evidence of sleep in flight

(本文文字来源:中国新闻网;)

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作者 金陵

本科生

北京大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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