家里养过猫狗的人大多见过这种景象。宠物在地毯上熟睡时，胡须忽然抖动，爪子在空气里轻轻抽搐。人们总会猜测，毛孩子大概正梦见抓飞鸟。在生物学中，做梦通常对应着快速眼动睡眠（Rapid Eye Movement sleep，简称 REM 睡眠，一种在熟睡中眼球高频颤动、全身骨骼肌放松的生理阶段）。
很少有人把做梦与节肢动物联系起来。在日常直觉中，蜘蛛只有几粒米粒大的神经节。它们既没有大脑皮层，也不会闭合眼睑。在很多人看来，蜘蛛根本不可能经历多阶段深度睡眠。
2026 年 10 月 26 日，德国波恩大学行为生态学家达妮埃拉·罗斯勒（Daniela Rößler）与纳贾·盖格（Nadja Geiger）在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表了一项长期实验成果。研究团队用红外夜视镜头整夜追踪倒挂的跳蛛。他们用突发声音进行唤醒测试，首次为蛛形纲动物的两段式睡眠补齐了行为学证据。
倒挂在网丝上抽搐：红外镜头拍下跳蛛睡眠异动
这次实验的主角是生活在澳大利亚北部雨林里的孔蛛（Portia fimbriata，一种体长 5 至 10 毫米、视力极佳且专捕同类的小型昼行跳蛛）。在昆虫学界，孔蛛被称为微观世界的智力代表。它们在白天捕猎时能绕开复杂障碍伏击猎物，具备出色的空间感知能力。
一到深夜，这只机敏的猎手就换了模样。孔蛛会在草木下方吐出一根丝线，将自己倒挂在半空中入睡。这种悬挂睡姿能避开地面捕食者，也为科研人员提供了开阔视野。
图：倒挂在网下睡觉的跳蛛，多足与复眼清晰可见。来源：Nature（Daniela C. Rößler 摄）
在累计上千小时的红外录像中，研究人员记录到了清晰的作息切换。孔蛛的夜间睡眠至少被划分为两个生理阶段。
第一阶段是安静期（quiescent state，生物体长时间静止、代谢降低但维持姿态的低活动状态）。处于安静期的孔蛛会停在半空，偶尔慢吞吞梳理步足进行自我清洁。随着夜色加深，它的身体沿着吊丝微微下垂，进入深层休眠。
随后到来的第二阶段打破了夜间的宁静。在静止十几分钟后，倒挂的孔蛛身体突然发生变化。八条步足蜷向内侧；足尖出现有规律的颤动；躯体伴随无法自控的抽搐。这种抽搐持续十几秒到数分钟。之后肢体重新放松，再次滑入安静状态。
喇叭声里毫无反应：迟钝唤醒测出真正睡眠
拍到身体抽动，并不等于证实了真正睡眠。在动物生理学中，区分发呆还是深睡，关键要看觉醒阈值（arousal threshold，将静止动物重新唤醒所需的最低外部刺激强度）。如果只是闭目发呆，外界一有动静动物就会惊醒逃跑。若是真正的睡眠，神经中枢会阻断感知信号，让动物对外界刺激反应迟钝。
为了测试孔蛛是否真的睡着了，波恩大学团队设计了声学唤醒实验。他们用声音发生器对准不同状态下的孔蛛。实验分别在清醒警觉、安静期（静止超 15 分钟）以及肢体抽搐阶段定点播放刺耳噪音。高速镜头精确记录下了它们的躲避反应。
图：生活在澳大利亚北部的孔蛛（Portia fimbriata）活体照，体长可达 10 毫米。来源：ABC News / iNaturalist（Kurtese Templeton 摄，CC BY-NC 4.0）
实验数据呈现出明显的反应差异。清醒的孔蛛在噪音响起的瞬间立刻警惕转身，摆出迎击或逃跑姿势。处于安静期的个体，反应速度出现了明显延迟。而在肢体抽搐阶段受试的孔蛛，对巨大噪声反应异常迟钝；有多只个体甚至连一次逃避动作都没有做出。
这种被唤醒后的迟缓状态，与人类被闹钟惊醒十分相似。医学上称之为睡眠惰性（sleep inertia，从深睡眠中被突然叫醒后感知与动作无法立即恢复的短暂昏沉迟滞）。唤醒阈值的成倍上升与睡眠惰性的存在，从行为学上坐实了证据：孔蛛在抽搐阶段处于深层睡眠之中，外界感知已被生理机制隔绝。
半透明外骨骼立功：视网膜转动暴露类 REM 阶段
早在 2022 年，达妮埃拉·罗斯勒团队就在 PNAS 报道过跳蛛出现疑似 REM 睡眠的迹象。那次发现的线索，来自跳蛛幼虫奇特的身体构造。
人类能用肉眼辨认快速眼动，是因为眼球会在眼皮底下左右扫视。成年跳蛛头部长满坚硬黑甲，几只单眼像玻璃珠一样嵌在头壳上。它们没有眼睑，眼球也不会在眼眶内转动。
刚孵化的跳蛛幼虫却拥有半透明的外骨骼。透过晶莹的头壳，高倍显微镜可以直接看穿内部结构。研究人员观察到，跳蛛的感光视网膜长在细长肌肉末端，形成了特殊的视网膜管（retinal tubes，跳蛛眼底控制视网膜摆动与聚焦的活动肌肉管道）。
2022 年的显微录像显示，熟睡的半透明幼蛛肢体蜷缩，头壳深处的视网膜管同时快速摆动。当时由于缺乏声音唤醒等行为学实验，同行学者无法排除肌肉被动抽搐的可能。
2026 年的声音唤醒实验终于补齐了最后一块拼图。从幼蛛透明头壳下的视网膜管摆动，到成蛛在隔绝噪声时的抽搐与昏沉，两段式睡眠在蛛形纲中得到了行为与生理的双重验证。
跨越 5 亿年演化分岔：两套神经系统殊途同归
悉尼大学昆虫学家托马斯·怀特（Thomas White）评价，这是迄今为止在蛛形纲动物中获得的最完整行为学睡眠证据。怀特指出：看到地毯上的小狗熟睡抽搐，大家普遍相信它在做梦；面对演化差异更远的节肢动物，人类没有理由拒绝做出同样的科学推论。
这项发现给演化生物学带来了新视野。节肢动物与脊椎动物的共同祖先，可以追溯到 5 亿年前寒武纪早期的原始生物。在漫长的演化中，双方各自发展。脊椎动物进化出复杂的脊髓轴心与大脑皮层；节肢动物则走上了外骨骼与微型神经节的道路。
两套截然不同的神经硬件，在夜幕下运行着高度相似的睡眠机制。结构悬殊的神经系统都能独立分化出安静期与类 REM 期（REM-like sleep，缺乏大脑皮层的动物在睡眠中表现出的周期性眼球运动与肢体抽搐）。这表明结构化睡眠的基础机制早在 5 亿年前就已在生物体内成型。
生命在微观世界中保留的睡眠节奏，证明了分阶段睡眠在演化中的普遍价值。不论大脑由上百亿个神经元构成，还是仅由数万个神经细胞组成，都需要在特定周期内梳理感知信号；重置神经突触的生化负荷。
走出实验室小盒子：科学家把红外镜头架进雨林
实验室的恒温塑料盒虽然稳定，却无法展现野外环境下的真实生存图景。达妮埃拉·罗斯勒团队表示，下一阶段他们将走出实验室。他们计划把红外设备架进澳大利亚昆士兰北部与西澳的热带雨林。
在真实的野外灌木丛中，体长不到一厘米的孔蛛面临着更苛刻的生存挑战。白天它们需要敏锐的视力来捕食；黑夜里则要警惕来自四周的敌害。科学家希望摸清，野生孔蛛在复杂自然界中如何分配深睡与警戒的时间。
人造光源的蔓延也给微观生物带来了新威胁。随着雨林周边道路与城镇扩张，夜间人造光（Artificial Light at Night，城市照明在夜间对自然生境造成的异常光照暴露）正在干扰昼行昆虫与蜘蛛的生理节律。如果原本处于深睡惰性中的孔蛛遭遇强光干扰，逃生反应与神经修复都可能受到负面冲击。
悬在树影下的一只跳蛛，让人类看清了微观生物的夜间节律。蜘蛛有分阶段的睡眠意味着结构化睡眠早在 5 亿年前就已在演化中出现，因为蜘蛛与人类在节肢动物/脊椎动物分化后就各走各路，睡眠分期却殊途同归。夜色笼罩丛林。悬丝上的微小生灵与人类一样，在静止与抽动的交替节律中静静修整着自己的神经世界。
参考链接：
- Nature 报道 “Spider snooze stages”
- PNAS 论文 “Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders”
- ABC News 科学报道 “Scientists video REM-like sleep in Australian jumping spider species”
