水母和海葵如何睡眠?最新研究稱其模式與人類有明顯相似性
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,水母睡眠似性一項研究顯示,和海水母和??目嗡吣J脚c人類有明顯相似性。這一研究結(jié)果支持了一種假說,最新即許多物種通過睡眠的研究有明演化,能預(yù)防與清醒有關(guān)的模式DNA損傷。
本項研究的人類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,顯相睡眠是水母睡眠似性整個動物界普遍存在的一種行為。除了其他多種益處外,和海睡眠已知在減少DNA損傷中起著關(guān)鍵作用,葵何尤其是最新在大腦神經(jīng)元中。神經(jīng)元被認(rèn)為在基部后生動物中演化而來,研究有明這是模式一個早期出現(xiàn)的動物種群,很像現(xiàn)生的人類??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。
在本項研究中,論文通訊作者、以色列巴伊蘭大學(xué)Lior Appelbaum和同事合作,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(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,而海葵的睡眠受內(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)
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