文章作者：喵魚(yú)醬
文章來(lái)源：知乎專欄《海錯(cuò)生靈》
水母睡覺(jué)嗎？
這是一個(gè)很有趣的問(wèn)題，但是這也是一個(gè)需要思考的問(wèn)題。
我們先引用一下維基百科對(duì)于睡眠的定義：
“睡眠是一種在哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類和魚(yú)類等生物中普遍存在的自然休息狀態(tài)，甚至在無(wú)脊椎動(dòng)物如果蠅中也有這種現(xiàn)象。睡眠的特征包括：減少主動(dòng)的身體運(yùn)動(dòng)，對(duì)外界刺激反應(yīng)減弱，增強(qiáng)同化作用（生產(chǎn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)），以及降低異化作用水平（分解細(xì)胞結(jié)構(gòu)）。在人類、哺乳動(dòng)物及其他很多已經(jīng)被研究的動(dòng)物，如魚(yú)、鳥(niǎo)、老鼠、蒼蠅中，規(guī)律的睡眠是生存的前提。和昏迷不同，睡眠比較容易被打斷，回到清醒狀態(tài)。從睡眠中醒過(guò)來(lái)是一種保護(hù)機(jī)制，也是健康和生存的必須。
睡眠行為一直以來(lái)都是科學(xué)家們關(guān)心的研究?jī)?nèi)容?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)界普遍認(rèn)為睡眠是一種主動(dòng)過(guò)程，目的是為恢復(fù)精力而作出合適的休息，由專責(zé)睡眠及覺(jué)醒的中樞神經(jīng)管理。在睡眠時(shí)人腦并沒(méi)有停止工作，只是換了模式，使身體可以更有效儲(chǔ)存所需的能量，并對(duì)精神和體力作出補(bǔ)充。睡眠亦是最好的休息方法，既能保持身體健康和補(bǔ)充體力，亦可提高工作能力。”
看到這里我們知道了，睡眠是由中樞神經(jīng)管理的。生物體要有睡眠，似乎必須存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central Nervous System，縮寫CNS）是神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)細(xì)胞集中的結(jié)構(gòu)，在脊椎動(dòng)物包括腦和脊髓；在高等無(wú)脊椎動(dòng)物如環(huán)節(jié)動(dòng)物和昆蟲(chóng)等，則主要包括腹神經(jīng)索和一系列的神經(jīng)節(jié)。
那么，水母呢？
水母屬于腔腸動(dòng)物門（現(xiàn)更傾向稱之為刺胞動(dòng)物門），是僅僅比多孔動(dòng)物門（海綿）結(jié)構(gòu)復(fù)雜的后生動(dòng)物，在無(wú)脊椎動(dòng)物當(dāng)中，其結(jié)構(gòu)算是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。它的體壁由兩細(xì)胞層（外胚層和內(nèi)胚層）組成，神經(jīng)系統(tǒng)為網(wǎng)狀或擴(kuò)散式，無(wú)神經(jīng)中樞。
哈哈，沒(méi)有神經(jīng)中樞！所以水母肯定是不睡覺(jué)的啦?；卮鸨緫?yīng)到這里就結(jié)束了。按照一般分析思路和以往的經(jīng)驗(yàn)推斷，水母也的確是不睡覺(jué)的，就這么如上述問(wèn)題的題主說(shuō)的，一直在游動(dòng)。然而有一種水母，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)它運(yùn)用生物遙測(cè)法（biotelemetry）進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)其在活躍期出現(xiàn)了類似睡眠的行為。這種水母，并非罕見(jiàn)，甚至大名鼎鼎，惡名昭著。它便是澳大利亞箱形水母（Chironex fleckeri）。
澳大利亞箱形水母，俗稱海黃蜂（sea wasp），是一種致命的毒水母，生活在澳大利亞和東南亞海區(qū)。
↑澳大利亞箱形水母C. fleckeri的分布圖
C. fleckeri的劇毒可以在幾分鐘之內(nèi)致人于死地，它們?cè)谑澜缟现圃炝藷o(wú)數(shù)對(duì)人體的傷害或死亡事件，被認(rèn)為是最致命的水母。一旦在海濱浴場(chǎng)發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)，浴場(chǎng)將即刻關(guān)閉，岸邊插紅旗警告并示以禁止游泳的標(biāo)志。
↑ 提醒游客水母出沒(méi)的警示標(biāo)志，位于澳大利亞昆士蘭苦難角海灘
2003年左右，澳大利亞Jamie Seymour等幾位科學(xué)家腦洞大開(kāi)，想要運(yùn)用生物遙測(cè)法觀測(cè)箱型水母的生活習(xí)性。說(shuō)實(shí)話，用超聲波發(fā)射器追蹤海洋生物什么的在那個(gè)時(shí)候已經(jīng)不是什么稀奇的事情了，然而用來(lái)追蹤水母，還是第一次。發(fā)射器長(zhǎng)4厘米，直徑12毫米。把發(fā)射器安裝在水母身上并非易事，即使是體積稍微大一點(diǎn)兒的C. fleckeri。
↑一般的C. fleckeri成體直徑在16~24厘米左右，再大一點(diǎn)兒可達(dá)到35厘米。
科學(xué)家們想辦法把超聲波發(fā)射器縫在C. fleckeri體內(nèi)，各種失敗，最后用一種外科醫(yī)生用的組織黏合藥，把發(fā)射器直接黏在水母的身上了。
↑就是這么粘上去的
每年11月到次年4~5月是C. fleckeri活躍的季節(jié)（澳大利亞的夏季），科學(xué)家們?cè)谶@些水母放生后，成功地追蹤到了一些做了標(biāo)記的家伙。從結(jié)果看來(lái)，在白天（差不多6:00~15:00的時(shí)候），它們會(huì)進(jìn)行垂直游動(dòng)，大概每小時(shí)游212米。然而，到了15:00~6:00，它們的游動(dòng)速度平均每小時(shí)少于10米。在這段“不活躍期”，水母就呆在海底不動(dòng)，無(wú)鐘脈動(dòng)，觸手完全放松，接觸海底。當(dāng)它們?cè)诤５撞换钴S的時(shí)候，外界的震動(dòng)會(huì)使得這些動(dòng)物再?gòu)暮５咨仙?，游?dòng)一會(huì)兒，然后再回到海底保持不活躍的狀態(tài)。
這是一種睡眠的表現(xiàn)，嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)說(shuō)就是行為性睡眠（behavioral sleep），可是箱水母沒(méi)有神經(jīng)中樞??！不過(guò)，箱形水母是特殊的，它不同于水螅綱或者缽水母綱的水母。它的形態(tài)結(jié)構(gòu)比起二者更為復(fù)雜，或者說(shuō)也可以說(shuō)高等。箱形水母屬于立方水母綱，具水母體緣膜，具中膠層細(xì)胞。在健康的常態(tài)下，箱水母的形狀就像箱子一樣，所以英文名才叫作box jellyfish。
箱水母有四個(gè)主輻感覺(jué)器——平衡棒（rhopalia），位于其傘側(cè)的凹穴內(nèi)。每個(gè)平衡棒含有一個(gè)平衡囊，以及四種不同類型的六只眼睛。所以箱水母總共有24只眼睛。箱水母是活躍的捕食者，依視覺(jué)活動(dòng)，它們的代謝率比我們已知的其它任何水母的代謝率要高至少一個(gè)量級(jí)。因此，觀測(cè)它們的科學(xué)家提出了一種說(shuō)法：在夜晚——當(dāng)視覺(jué)受限的時(shí)候，C. fleckeri看不見(jiàn)獵物和自己的天敵（比如海龜）——與其耗費(fèi)大量能量瞎游，不如改變狀態(tài)，減少能量消耗，將運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)移到生長(zhǎng)上（這些東西每天能讓鐘體長(zhǎng)2~3毫米左右）。
除了箱水母之外的其他水母也是有眼睛的，但是卻沒(méi)有箱水母的眼睛高級(jí)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)我們把這些低等的眼睛（包括箱水母的）稱之為眼點(diǎn)（ocellus），甚至有的水母連眼點(diǎn)都沒(méi)有（比如長(zhǎng)柄高手水母Bougainvillia longisty，2005年在臺(tái)灣海峽發(fā)現(xiàn)的新種，見(jiàn)參考文獻(xiàn)）。箱水母的眼睛里含有兩種較為高等的、大小不同的功能類似相機(jī)一樣的眼睛，這類眼睛具有角膜、晶體、視網(wǎng)膜、感光細(xì)胞，還有色素層。不同的眼睛的朝向不同，加之箱水母的平衡棒可以旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)，且其個(gè)體趨近透明，因此箱水母的視野基本上是360度無(wú)死角的。
由于箱水母的神經(jīng)和感覺(jué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單而成熟，因此也有學(xué)者Julian Lee Kavanau提出了另一種說(shuō)法，其認(rèn)為神經(jīng)回路的多進(jìn)程處理存在于刺胞動(dòng)物門中，且在動(dòng)物睡眠的進(jìn)化過(guò)程中占有重要的地位。一下子跳到結(jié)論可能有點(diǎn)蒙，這么說(shuō)吧：Julian Lee Kavanau認(rèn)為，視覺(jué)的進(jìn)化使得神經(jīng)系統(tǒng)需要處理的信息更多了。擁有高級(jí)視覺(jué)的生物需要對(duì)看到的事物作出及時(shí)的反饋，也需要大范圍的活動(dòng)，同時(shí)在這種情況下，需要建立的長(zhǎng)期記憶也多了（比如記憶天敵的出現(xiàn)地點(diǎn)、獵物的出現(xiàn)地點(diǎn)等等），因此這些過(guò)多的行為增加了神經(jīng)系統(tǒng)處理信息的負(fù)擔(dān)。對(duì)于存在行為性睡眠的C. fleckeri身上，也許通過(guò)把無(wú)需及時(shí)處理的信息推遲到睡眠的時(shí)間處理，上述負(fù)擔(dān)帶來(lái)的問(wèn)題也就迎刃而解了。這便是關(guān)于C. fleckeri為什么會(huì)出現(xiàn)行為性睡眠的另一種解釋。
事實(shí)上，對(duì)于水母睡覺(jué)與否，我們目前能知道的僅是構(gòu)造較為簡(jiǎn)單的水母不存在睡眠行為，但是對(duì)于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且高等的箱水母，我們可以根據(jù)從C. fleckeri身上觀測(cè)到的結(jié)果有所推測(cè)，但是要得出所有的箱水母都睡覺(jué)這種完全肯定的結(jié)果還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究與分析。C. fleckeri這種行為睡眠的發(fā)現(xiàn)的的確確吸引了不少生物學(xué)家的注意，畢竟它是構(gòu)造如此簡(jiǎn)單的動(dòng)物，這也許是現(xiàn)生動(dòng)物里面level最低的睡眠模式了，而且C. fleckeri的這種行為還會(huì)因生活方式的不同而存在或者消失。它的睡眠是不是也就意味著比它結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的動(dòng)物，也都有睡眠的行為呢？還是說(shuō)存在其它的附加條件呢？
