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昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多

昆虫当然也睡觉。不知道大家还记不记得，在上学时曾经学到的《庄子·齐物论》中讲到了庄子的困惑：「不知周之梦为胡蝶与，胡蝶之梦为周与？」。是蝴蝶在做梦，还是庄子在做梦，蝴蝶和庄子究竟谁在谁的梦里？
庄子的这篇小故事，堪称经典，哲理也很深。话说上周有一天一整宿的没睡着，一直都在想各种无边际的事情，一开始数羊、然后数蚂蚁，然后又好像看到了蝴蝶在飞，就想到了庄子的这个问题，于是更加睡不着了……
Whatever，回到这个问题，蝴蝶（昆虫）究竟能不能睡觉？
首先我们先来定义一下睡眠。如果以我们人类，乃至全体哺乳动物为例子的话，睡眠（Sleep）可以说是一种与觉醒（Wakefulness）相对的状态，在睡眠的情况下脑电波呈现同步化慢波，嗅觉、视觉、听觉、触觉等减退，骨骼肌反射和肌紧张减退，同时还会出现如血压下降、心率减慢、瞳孔缩小、体温下降等改变。睡眠和觉醒的状态，一般通过脑电图、肌电图、眼动图等就能明显的区别开。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
人类一个睡眠周期中，不同睡眠状态相互交替（W代表觉醒，R代表快速眼动睡眠，N1、N2、N3代表非快速眼动睡眠的三个时期）（图片来源：Wikipedia.org）然而对于其它的、难以应用上述指标的动物而言，势必需要一套更普遍的标准来进行定义，包括：运动减弱、保持特定的姿势、对外界刺激反应减弱、快速的恢复性（容易被打断，回归觉醒状态）、对睡眠剥夺的反弹、稳态控制等等。
运用这套标准，我们可以发现，除了我们已知的哺乳类和鸟类之外，包括斑马鱼（Danio rerio，D. rerio）在内的鱼类，果蝇（Drosophila melanogaster，D. melanogaster）在内的昆虫，甚至如线虫动物门的秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，C. elegans），都有「睡眠」的行为（不过睡眠的形式不尽相同），而且在神经生物学和分子生物学上都具有相当的保守性，甚至能够用以作为研究人类睡眠机制的模式动物。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
睡眠的进化，可见随着物种进化越高级，睡眠的形式也越复杂（Sponges海绵，Jellyfish水母，Nematodes线虫，Molluscs软体动物，Flies蝇，Fish鱼，Reptiles爬行动物，Birds鸟，Mammals哺乳动物）（图片来源：参考文献 ）
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
线虫、果蝇和人类在清醒和睡着时候的神经活动状态（图片来源：参考文献 ）举个例子，在果蝇中，我们可以用下面这套装置来监测它们的睡眠状态。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
果蝇活动力监测装置（Drosophila activity monitor）（图片来源：http://www.cecad.uni-koeln.de/research/principal-investigators/prof-dr-linda-partridge/）
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
每根管子中放入一只果蝇，一段封闭以果蝇食物，另一端则以棉花塞封闭（图片来源：Seggio, Joseph，Drosophila Information Service，2013）用一根特制的，内径大约3mm的有机玻璃管，里面放入一只果蝇，一端封闭上果蝇食物，另一端封闭上棉花塞，以红外线记录下果蝇单位时间打断红外线信号的次数，从而标记出它的活动状况。一般来说，我们认为果蝇只要连续5分钟出现静息的状态，便是在睡眠了。
果蝇的睡眠某种程度上也跟人类类似，比如说主要集中在晚上进行长时间睡眠，也有一定的年龄变化（年龄大的睡眠时间短），甚至能有效促进哺乳动物觉醒的咖啡因也能同样给与果蝇兴奋等。
更有趣的是，相信大家也会有体会，如果某天因为要肝论文或者准备考试而通宵的时候，当第二天一旦有了机会可以睡觉，此时睡眠的时间和深度都会显著高于以往，而且保持清醒的时间越长，此后睡眠的欲望也会越强烈。但具体的生物学机制是什么呢？
在2016年的时候，科学家们就在果蝇身上找到了这一现象的秘密（发表在《Cell》上，论文题目为「Sleep Drive Is Encoded by Neural Plastic Changes in a Dedicated Circuit」）。
简单地说，他们在果蝇大脑的椭球体（ellipsoid body）中发现了一种叫R2神经元的细胞，这种神经元在得到充分休息的果蝇中活跃度很低；但在「通宵」或者临近睡眠时间的果蝇上，R2神经元释放的神经递质增多，活跃度升高，强烈促使果蝇进行睡眠。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
清醒和睡眠剥夺致使果蝇R2神经元内钙离子水平及NMDA受体表达升高，导致突触前激活区的数量增多，促进睡眠（图片来源：参考文献 ）可以说，这些模式动物在帮助我们揭示睡眠的机制和睡眠相关疾病方面的研究中起了相当大的作用，也期待未来有更多的发展。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
睡着的果蝇宝宝和线虫宝宝（图片来源：https://whyfiles.org/和http://2016.igem.org/）不过虽然虫子也能睡眠，但是要它们去梦见庄周，怕是不太可能了。因为做梦只会出现在快速眼动睡眠期（rapid eye movement sleep）中，而这一状态也只有哺乳动物和鸟类才有，所以庄子倒不必要担心自己正身处蝴蝶梦中了。
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最后，放一个小蜜蜂睡着的可爱视频（是不是跟你赖床时很像？哈哈哈哈）（视频来源：Sleeping bee，from John Hallmén），各位也早点休息~
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
睡着的蜜蜂https://www.zhihu.com/video/996441024515817472参考文献 Kirszenblat L, Van S B. The Yin and Yang of Sleep and Attention.. Trends in Neurosciences, 2015, 38(12):776-786.
Liu S, Liu Q, Tabuchi M, et al. Sleep drive is encoded by neural plastic changes in a dedicated circuit. Cell, 2016, 165(6):1347-1360.
Lymer S, Blau J. Do Flies Count Sheep or NMDA Receptors to Go to Sleep?. Cell, 2016, 165(6):1310-1311.
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■网友的回复
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
昆虫当然也需要睡觉啦，而且睡觉的样子萌萌哒！
怎么知道它在睡？
一般而言，判断昆虫是否进入睡眠状态可以遵循以下几点：01 在一定的时间内保持身体相对静止；02 有特定的姿势和专门的场所；03 对于外界的干扰或刺激反应阈值增加。
昆虫睡觉吗如果睡的话，是不是和人类的睡眠时间差不多
关于第三点，进入睡眠状态的昆虫对外界的反应变得迟钝，但又不像昆虫的假死（feign death）那样完全没有反应。在生物学上称之为“torpor”，即“蛰伏”状态。处于“蛰伏”状态的昆虫，其对于外界的刺激的响应的敏锐度明显下降，或者完全并不在乎，除非这个刺激足够强烈。就好像上图中用手轻轻碰触睡眠中的蜜蜂的触角，它的身体只是发出一次本能的应激反应，然后就不管它了，继续它的甜蜜美梦。
如果外界刺激足够强烈，蛰伏状态中的昆虫会在数秒钟这内跳出睡眠的状态。激发昆虫醒来的外界刺激可以是声音、运动，以及太阳的升起或降落等等。
什么时候睡？
昆虫睡觉的时间，取决于其生物学特性。一般来说，夜行性昆虫在白天睡，日行性昆虫当然是晚上睡啦。当然这都是废话啦。不过跟人类一样，虽然大多数人都是在晚上睡，总也难免会出现夜猫子的情况，昆虫界当然也有这样的现象存在的。
在哪睡？
一般而言，昆虫的睡眠场地会选择在它看来是相对舒适、隐秘和安全的地方。当然，这只是“一般而言”和“在它看来”，因为站在人类或是捕食者视角，尤其是从喜欢拍昆虫的小编的角度来看，昆虫的睡眠场所多多少少有那么一些随随便便。总体而言，每一类昆虫几乎都会有其对于睡眠场地的独特要求：比如树叶下、枝叶尖、石缝中、树皮夹层等各处。有的昆虫短期内会对某个具体的睡眠场地情有独钟，一旦选定，就非它不可，常会驱逐其它同类。也有的昆虫偏喜群集睡眠，如青条花蜂。也会有几种不同的昆虫杂处而眠的情况发生。
怎么睡？
这是小编最感兴趣的部分，也是回答这个问题的动力所在。在昆虫界，各种昆虫的睡姿可谓是大相径庭、各显神通。有的与平时无异，有的会蜷缩身体，还有的会凹出一个别致的造型。固定床位的方法，也有伏、趴、抱、悬、咬等各个路数。
以下是各种昆虫的床照萌姿（图源／flickr）：


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