文章作者：喵魚醬
文章來源：知乎專欄《海錯生靈》
水母睡覺嗎？
這是一個很有趣的問題，但是這也是一個需要思考的問題。
我們先引用一下維基百科對于睡眠的定義：
“睡眠是一種在哺乳動物、鳥類和魚類等生物中普遍存在的自然休息狀態(tài)，甚至在無脊椎動物如果蠅中也有這種現(xiàn)象。睡眠的特征包括：減少主動的身體運動，對外界刺激反應(yīng)減弱，增強同化作用（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、哺乳動物及其他很多已經(jīng)被研究的動物，如魚、鳥、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)。從睡眠中醒過來是一種保護機制，也是健康和生存的必須。
睡眠行為一直以來都是科學(xué)家們關(guān)心的研究內(nèi)容?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)界普遍認(rèn)為睡眠是一種主動過程，目的是為恢復(fù)精力而作出合適的休息，由專責(zé)睡眠及覺醒的中樞神經(jīng)管理。在睡眠時人腦并沒有停止工作，只是換了模式，使身體可以更有效儲存所需的能量，并對精神和體力作出補充。睡眠亦是最好的休息方法，既能保持身體健康和補充體力，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)，在脊椎動物包括腦和脊髓；在高等無脊椎動物如環(huán)節(jié)動物和昆蟲等，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？
水母屬于腔腸動物門（現(xiàn)更傾向稱之為刺胞動物門），是僅僅比多孔動物門（海綿）結(jié)構(gòu)復(fù)雜的后生動物，在無脊椎動物當(dāng)中，其結(jié)構(gòu)算是相當(dāng)簡單的。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)狀或擴散式，無神經(jīng)中樞。
哈哈，沒有神經(jīng)中樞！所以水母肯定是不睡覺的啦?；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)驗推斷，水母也的確是不睡覺的，就這么如上述問題的題主說的，一直在游動。然而有一種水母，科學(xué)家們通過對它運用生物遙測法（biotelemetry）進行觀測，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，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，它們在世界上制造了無數(shù)對人體的傷害或死亡事件，被認(rèn)為是最致命的水母。一旦在海濱浴場發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)，浴場將即刻關(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，想要運用生物遙測法觀測箱型水母的生活習(xí)性。說實話，用超聲波發(fā)射器追蹤海洋生物什么的在那個時候已經(jīng)不是什么稀奇的事情了，然而用來追蹤水母，還是第一次。發(fā)射器長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兒的C. fleckeri。
↑一般的C. fleckeri成體直徑在16~24厘米左右，再大一點兒可達(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)家們在這些水母放生后，成功地追蹤到了一些做了標(biāo)記的家伙。從結(jié)果看來，在白天（差不多6:00~15:00的時候），它們會進行垂直游動，大概每小時游212米。然而，到了15:00~6:00，它們的游動速度平均每小時少于10米。在這段“不活躍期”，水母就呆在海底不動，無鐘脈動，觸手完全放松，接觸海底。當(dāng)它們在海底不活躍的時候，外界的震動會使得這些動物再從海底上升，游動一會兒，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)一點說就是行為性睡眠（behavioral sleep），可是箱水母沒有神經(jīng)中樞??！不過，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，或者說也可以說高等。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。
箱水母有四個主輻感覺器——平衡棒（rhopalia），位于其傘側(cè)的凹穴內(nèi)。每個平衡棒含有一個平衡囊，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，依視覺活動，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量級。因此，觀測它們的科學(xué)家提出了一種說法：在夜晚——當(dāng)視覺受限的時候，C. fleckeri看不見獵物和自己的天敵（比如海龜）——與其耗費大量能量瞎游，不如改變狀態(tài)，減少能量消耗，將運動的能量轉(zhuǎn)移到生長上（這些東西每天能讓鐘體長2~3毫米左右）。
除了箱水母之外的其他水母也是有眼睛的，但是卻沒有箱水母的眼睛高級，嚴(yán)格來說我們把這些低等的眼睛（包括箱水母的）稱之為眼點（ocellus），甚至有的水母連眼點都沒有（比如長柄高手水母Bougainvillia longisty，2005年在臺灣海峽發(fā)現(xiàn)的新種，見參考文獻(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，且其個體趨近透明，因此箱水母的視野基本上是360度無死角的。
由于箱水母的神經(jīng)和感覺系統(tǒng)簡單而成熟，因此也有學(xué)者Julian Lee Kavanau提出了另一種說法，其認(rèn)為神經(jīng)回路的多進程處理存在于刺胞動物門中，且在動物睡眠的進化過程中占有重要的地位。一下子跳到結(jié)論可能有點蒙，這么說吧：Julian Lee Kavanau認(rèn)為，視覺的進化使得神經(jīng)系統(tǒng)需要處理的信息更多了。擁有高級視覺的生物需要對看到的事物作出及時的反饋，也需要大范圍的活動，同時在這種情況下，需要建立的長期記憶也多了（比如記憶天敵的出現(xiàn)地點、獵物的出現(xiàn)地點等等），因此這些過多的行為增加了神經(jīng)系統(tǒng)處理信息的負(fù)擔(dān)。對于存在行為性睡眠的C. fleckeri身上，也許通過把無需及時處理的信息推遲到睡眠的時間處理，上述負(fù)擔(dān)帶來的問題也就迎刃而解了。這便是關(guān)于C. fleckeri為什么會出現(xiàn)行為性睡眠的另一種解釋。
事實上，對于水母睡覺與否，我們目前能知道的僅是構(gòu)造較為簡單的水母不存在睡眠行為，但是對于結(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身上觀測到的結(jié)果有所推測，但是要得出所有的箱水母都睡覺這種完全肯定的結(jié)果還需進行進一步的研究與分析。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)造如此簡單的動物，這也許是現(xiàn)生動物里面level最低的睡眠模式了，而且C. fleckeri的這種行為還會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)雜的動物，也都有睡眠的行為呢？還是說存在其它的附加條件呢？
