本文来自微信公众号： 生态学时空 ，作者：复旦赵斌，原文标题：《【科学怎么说】睡眠不是浪费时间，新研究再次证实了这个问题》
一、无脑生物的规律作息
水母和海葵属于地球上最古老的多细胞动物类群，它们没有集中的大脑，仅靠弥散在身体各处的神经网络（神经网）感知环境、调控行为。长久以来，科学家们认为睡眠是拥有复杂神经系统的生物才有的特权——毕竟睡眠需要协调身体机能、修复损伤，似乎离不开大脑的指挥。
研究聚焦于两种典型生物：倒立水母（Cassiopea andromeda）和星状海葵（Nematostella vectensis）。在实验室和佛罗里达州基拉戈的自然栖息地中，科学家发现倒立水母的睡眠模式与人类惊人相似：每天睡眠约8小时，大部分时间在夜间，中午还会进行短暂小憩；而星状海葵的作息则略有不同，每天睡眠时长同样占一天的三分之一，且休息时间集中在黎明前后。更有趣的是，它们的活跃度变化完全符合睡眠的核心特征——水母夜间伞状体收缩频率比白天少5次/分钟，海葵则白天减慢活动、降低反应速度，夜间反而更为活跃。
为了确认这不是单纯休息而是真正的睡眠，科学家做了一系列关键实验。他们在夜间搅动水族箱的水，干扰水母的睡眠，结果这些睡不好的水母第二天会多睡50%，就像人类补觉一样；而褪黑素——这种调节人类睡眠的关键激素，对水母和海葵同样有效，能让它们在原本活跃的时段进入睡眠状态。这些特征完全符合睡眠的核心判定标准：规律性、可逆的活跃度下降、睡眠剥夺后需要补觉，以及外部信号调控，证明无脑生物的休息绝非随机行为，而是真正意义上的睡眠。
二、睡眠的核心：神经元的DNA修复窗口
为什么这些没有大脑的生物，会进化出看似浪费时间的睡眠？要知道，睡眠对动物而言是一种风险——它会降低对捕食者的警觉性，占用觅食、交配的时间。能在进化中被保留下来，说明睡眠一定承载着不可或缺的核心功能。
研究指向了一个关键答案：修复DNA损伤。神经元是一种非常特殊的细胞，它们一旦形成就不会分裂增殖，相当于生物体内不可再生的珍贵资源，必须全力保护其完整性。科学家通过实验发现，无论是水母还是海葵，在清醒状态下，神经元中的DNA损伤会不断累积；而进入睡眠后，损伤会逐渐减少。为了验证这一因果关系，研究人员用紫外线（直接损伤DNA）照射水母，或用化疗药物（诱导DNA损伤）处理海葵，结果发现它们的睡眠时间显著延长——相当于通过补觉加速损伤修复。
这一发现揭示了睡眠最原始的核心功能：在清醒时，生物的神经活动、环境刺激会不断造成DNA损伤，而睡眠提供了一个专属修复窗口，让细胞能集中能量修复损伤，避免神经元因损伤累积而失效。对水母、海葵这类仅靠神经网维持生命的生物而言，这种修复机制尤为重要；而对人类等拥有复杂大脑的生物来说，这一原始功能依然被保留，成为睡眠不可或缺的价值之一。
三、进化的谜题：睡眠先于大脑出现？
这些发现最震撼的意义，在于改写了我们对睡眠起源的认知。在此之前，主流观点认为睡眠是随着中枢神经系统（尤其是大脑）的进化而出现的，目的是管理复杂的神经活动、巩固记忆。但水母和海葵的案例表明，睡眠的历史可能比大脑更为悠久。
神经元被认为起源于数亿年前的基底后生动物，这类早期动物正是水母、海葵的祖先——它们只有弥散的神经网，没有中央指挥中心。而睡眠与DNA修复的强关联，暗示睡眠可能在第一批神经元出现时就已同步进化：既然神经元不可再生，就必须通过睡眠这一高效修复模式延长其寿命。正如研究人员Cheryl Van Buskirk所言：“如果睡眠是随着第一批神经元的出现而产生的，我并不会感到惊讶。”
这一结论也得到了此前研究的支持。2017年，科学家就已在水母中发现了类似睡眠的状态，而最新研究则进一步证实了其睡眠的规律性和功能特异性。更重要的是，它说明睡眠的进化并非为了服务复杂大脑，而是为了守护最基础的生命单元——神经元。后续研究还计划探索海绵（完全没有神经系统）是否存在睡眠相关行为，若答案是否定的，将进一步印证“睡眠与神经元共生”的进化假说。
四、睡眠还有哪些“隐藏功能？
尽管两项研究为睡眠起源和核心功能提供了关键线索，但科学探索从未止步。目前仍有不少悬而未决的问题，等待进一步解答。
首先，DNA修复是否是睡眠的唯一核心功能？威斯康星大学麦迪逊分校的睡眠研究员Chiara Cirelli指出，她的研究发现睡眠还能减弱白天增强的神经元连接强度——这能节省能量、恢复学习能力、巩固记忆。对人类而言，记忆巩固是睡眠的重要功能，但对无脑的水母和海葵来说，是否存在其他睡眠功能？这暗示睡眠的功能可能是逐步叠加的：原始功能是DNA修复，随着神经系统复杂化，又新增了记忆调控等功能。
其次，实验设计仍有完善空间。Cirelli提到，现有研究缺乏DNA损伤后保持清醒的对照组，无法完全排除“清醒但不活动时也能修复DNA”的可能性。未来需要更精准的实验，进一步确认睡眠与DNA修复的直接因果关系。
此外，睡眠的调控机制也有待探索。人类的睡眠由大脑中的生物钟和神经递质共同调控，而水母和海葵没有大脑，它们的睡眠是如何被神经网协调的？褪黑素能影响它们的睡眠，说明这种调控信号可能在进化中高度保守——这是否意味着，人类的睡眠调控机制，在数亿年前就已在无脑生物中埋下了伏笔？
五、对人类的启示：重新理解睡眠的价值
这些关于无脑生物睡眠的研究，看似遥远，却与人类的健康息息相关。我们如今面临的很多问题，都能从睡眠的原始功能中找到答案：为什么长期熬夜会导致记忆力下降、免疫力降低？因为睡眠不足时，DNA损伤无法及时修复，神经元功能受损，进而影响全身机能；为什么睡眠障碍可能与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）相关？或许正是因为损伤累积破坏了神经元的完整性。
更重要的是，这些发现让我们明白：睡眠不是“浪费时间”，而是生命进化出的最基础、最关键的自我保护机制。从数亿年前的水母，到如今的人类，无论神经系统多么复杂，睡眠的核心使命始终未变——守护神经元，维持生命的可持续性。
对我们而言，这或许是最朴素的启示：尊重睡眠，就是尊重生命最原始的生存智慧。而对科学家来说，水母和海葵这些“古老的睡眠者”，仍将是解开睡眠终极谜题的关键——它们身上，还藏着更多关于生命进化、细胞修复的秘密，等待我们继续探索。
解读文献：
https://doi.org/10.1038/d41586-026-00044-7
https://doi.org/10.1126/science.aef2601