Không phải động vật nào cũng ngủ như người, nằm xuống một chỗ, nhắm mắt bảy tám tiếng. Có loài chim ngủ từng đợt vài giây khi đang bay trên biển, có loài voi hoang dã chỉ ngủ khoảng hai tiếng mỗi ngày, có loài chim cánh cụt chợp mắt hơn mười nghìn lần mỗi ngày, mỗi lần chừng bốn giây. Những điều này không phải giai thoại: chúng được đo bằng thiết bị ghi sóng não hoặc cảm biến chuyển động gắn trên con vật ngoài tự nhiên.
Đa dạng như vậy nhưng có một điểm chung: gần như mọi loài động vật được nghiên cứu kỹ đều cần một dạng ngủ nào đó, kể cả những sinh vật không có não. Điều khác nhau là cách mỗi loài xoay xở để ngủ mà vẫn an toàn trước kẻ săn mồi, vẫn bay, vẫn bơi, vẫn chăm con. Dưới đây là những ví dụ thú vị nhất đã được khoa học ghi nhận.
Chim frigate: ngủ từng chập vài giây khi bay trên biển
Chim frigate lớn (cốc biển) là loài chim biển có sải cánh dài hơn hai mét, có thể bay liên tục nhiều tuần trên đại dương mà không đậu xuống. Lông chúng không chống thấm tốt nên không thể nghỉ trên mặt nước. Câu hỏi đặt ra từ lâu: vậy chúng ngủ lúc nào?
Năm 2016, nhóm của nhà nghiên cứu giấc ngủ Niels Rattenborg (Viện Max Planck, Đức) gắn thiết bị ghi điện não nhỏ lên những con chim frigate ở quần đảo Galápagos. Kết quả cho thấy khi bay, chúng thực sự có ngủ, nhưng rất ít: tổng cộng chỉ khoảng 42 phút mỗi ngày, chia thành những chập ngắn trung bình khoảng mười giây. Khi về đất liền, cũng những con chim đó ngủ hơn 12 tiếng mỗi ngày.
Phần lớn giấc ngủ khi bay là ngủ một nửa não: một bán cầu não ngủ trong khi bán cầu kia tỉnh, thường là bên nối với con mắt nhìn theo hướng bay. Nhưng chúng cũng có lúc ngủ cả hai bán cầu trong vài giây, thường khi đang lượn vòng lên trong luồng khí nóng, lúc ít cần điều khiển. Điều làm các nhà khoa học tò mò là làm sao chúng chịu được tình trạng thiếu ngủ như vậy nhiều ngày mà vẫn bay và săn mồi tốt.
Ngủ một nửa não: cách vịt canh gác cho cả đàn
Ngủ một nửa não không chỉ có ở chim frigate. Năm 1999, cũng nhóm của Rattenborg làm một thí nghiệm đơn giản mà thú vị với vịt trời: xếp bốn con vịt thành hàng ngang. Hai con ở giữa được an toàn hai bên, hai con ở rìa thì lộ ra. Kết quả: vịt ở rìa ngủ một nửa não nhiều hơn hẳn, và con mắt mở luôn hướng ra phía ngoài hàng, nơi có thể có kẻ săn mồi.
Điều này cho thấy động vật có thể điều chỉnh kiểu ngủ theo mức nguy hiểm. Ở cá heo và nhiều loài thú biển, ngủ một nửa não giúp chúng tiếp tục bơi lên mặt nước để thở; đây là chủ đề lớn đáng một bài riêng về bí ẩn giấc ngủ. Còn ở chim, nó giống một "chế độ canh gác": một nửa não nghỉ, một nửa trông chừng.
Người thì không ngủ một nửa não theo cách đó. Tuy vậy, các nghiên cứu cho thấy đêm đầu tiên ngủ ở nơi lạ, một bán cầu não của người thường ngủ nông hơn và phản ứng nhạy hơn với âm thanh bất thường, giải thích phần nào vì sao ta hay ngủ không ngon ở khách sạn đêm đầu tiên.
Những kiểu ngủ khác thường đã được đo ngoài tự nhiên
Bảng dưới tổng hợp một số kết quả từ các nghiên cứu dùng thiết bị gắn trên động vật hoang dã, không phải động vật nuôi trong chuồng. Đây là điểm quan trọng, vì nhiều loài ngủ trong vườn thú khác hẳn ngoài tự nhiên:
| Động vật | Kiểu ngủ | Nghiên cứu |
|---|---|---|
| Voi châu Phi (voi đầu đàn) | Khoảng 2 tiếng mỗi ngày, chủ yếu đứng; vài ngày mới nằm xuống một lần; có lúc thức liền khoảng 46 tiếng | Theo dõi ở Botswana, công bố 2017 |
| Chim cánh cụt quai mũ | Hơn 10.000 lần chợp mắt mỗi ngày, mỗi lần khoảng 4 giây, cộng lại khoảng 11 tiếng | Nam Cực, công bố 2023 |
| Hải tượng phương Bắc | Khi ra khơi chỉ ngủ khoảng 2 tiếng mỗi ngày, ngủ trong lúc lặn, cơ thể xoay tròn chìm xuống như chiếc lá rơi | Bờ biển California, công bố 2023 |
| Cá nhà táng | Ngủ thành nhóm, thân dựng đứng gần mặt nước, mỗi chập khoảng 10 đến 15 phút | Quan sát bằng thiết bị gắn, công bố 2008 |
| Chim frigate lớn | Khoảng 42 phút mỗi ngày khi bay, từng chập vài giây | Galápagos, công bố 2016 |
Kết quả của voi đặc biệt bất ngờ vì voi trong vườn thú thường ngủ lâu hơn. Ngoài tự nhiên, voi đầu đàn có trách nhiệm dẫn đàn, phải đi xa tìm nước và cảnh giác trước kẻ săn mồi, nên ngủ rất ít. Một giả thuyết được đưa ra là ở voi, thời gian ngủ ngắn có thể liên quan tới việc ít có giấc ngủ mơ, nhưng điều này vẫn đang được bàn.
Hải tượng ngủ khi đang lặn sâu, nơi xa những kẻ săn mồi như cá mập và cá voi sát thủ thường săn gần mặt nước. Hình ảnh chúng xoay vòng chìm dần trong giấc ngủ được ghi lại bằng thiết bị đo chuyển động và sóng não gắn trên đầu.
Những tư thế ngủ quen mà lạ
Dơi ngủ treo ngược. Dơi treo mình bằng chân, đầu chúc xuống. Gân ở chân dơi có cơ chế khoá tự động: trọng lượng cơ thể kéo các ngón chân bám chặt mà không cần gồng cơ. Treo ngược cũng giúp chúng cất cánh nhanh bằng cách thả rơi, vì cánh dơi khó tạo lực nâng khi đứng dưới đất. Một số loài dơi ngủ tới 19 hay 20 tiếng mỗi ngày.
Rái cá biển nằm ngửa và nắm tay. Rái cá biển ở bờ Thái Bình Dương thường ngủ nằm ngửa trên mặt nước, quấn mình vào rong biển để không bị trôi. Chúng cũng được quan sát nắm tay nhau khi ngủ thành nhóm, nhất là mẹ và con, hình ảnh nổi tiếng trên mạng có cơ sở thật.
Cá vẹt ngủ trong túi nhầy. Nhiều loài cá vẹt ở rạn san hô tiết chất nhầy tạo thành một chiếc "túi ngủ" bao quanh cơ thể mỗi đêm. Nghiên cứu năm 2011 cho thấy lớp nhầy giúp chúng tránh được những loài giáp xác nhỏ hút máu hoạt động về đêm.
Hươu cao cổ ngủ rất ít và rất nhanh. Hươu cao cổ thường ngủ ngắn, nhiều lần trong ngày, phần lớn đứng. Khi ngủ sâu, chúng có thể nằm xuống và gập cổ, gác đầu lên lưng, nhưng chỉ trong vài phút, vì đứng dậy từ tư thế nằm mất thời gian và rất dễ bị tấn công.
Sinh vật không có não cũng ngủ?
Nếu giấc ngủ là để não nghỉ ngơi, sinh vật không có não có ngủ không? Năm 2017, các nhà khoa học ở Viện Công nghệ California nghiên cứu loài sứa lộn ngược Cassiopea, loài sứa nằm ngửa dưới đáy, chỉ có mạng lưới thần kinh rải rác mà không có não. Ban đêm, nhịp co bóp của chúng chậm lại; khi bị đánh thức, chúng phản ứng chậm hơn; và nếu bị quấy rầy cả đêm, ngày hôm sau chúng "bù" bằng cách hoạt động ít hơn.
Ba dấu hiệu đó, hoạt động giảm, phản ứng chậm, và nhu cầu bù khi thiếu, chính là những tiêu chí các nhà khoa học dùng để định nghĩa giấc ngủ ở động vật. Kết quả gợi ý rằng ngủ có thể đã xuất hiện từ rất sớm trong lịch sử tiến hoá, trước cả khi có não. Sau đó, các nghiên cứu khác còn ghi nhận trạng thái giống ngủ ở thuỷ tức, một sinh vật đơn giản khác.
Ở côn trùng, giấc ngủ cũng được nghiên cứu kỹ: ruồi giấm có những giai đoạn bất động kéo dài vào ban đêm, ngưỡng đánh thức tăng lên, và ruồi bị quấy rầy sẽ ngủ bù. Ong mật thiếu ngủ được ghi nhận múa báo hướng kém chính xác hơn, nghĩa là các bạn ong nhận thông tin sai về vị trí nguồn hoa. Những thí nghiệm như vậy cho thấy thiếu ngủ ảnh hưởng tới chất lượng công việc ở cả những sinh vật rất khác người.
Nếu đúng vậy, câu hỏi "vì sao phải ngủ" càng trở nên thú vị. Ngủ khiến con vật dễ bị tấn công, nhưng vẫn được giữ lại qua hàng trăm triệu năm, nghĩa là nó phải mang lại lợi ích sống còn mà ta chưa hiểu hết.
Hiểu nhầm hay gặp về giấc ngủ của động vật
"Cá không ngủ vì không nhắm mắt." Phần lớn cá không có mí mắt nên không nhắm mắt được, nhưng nhiều loài vẫn có những giai đoạn nghỉ ngơi, giảm hoạt động, phản ứng chậm, đáp ứng tiêu chí của giấc ngủ. Cá ngựa vằn nhỏ dùng nhiều trong phòng thí nghiệm còn được ghi nhận có trạng thái giống các giai đoạn ngủ ở động vật có vú.
"Ngựa luôn ngủ đứng." Ngựa có thể ngủ lơ mơ khi đứng nhờ cơ chế khoá khớp chân, nhưng để vào giấc ngủ sâu và ngủ mơ, chúng cần nằm xuống, dù chỉ trong thời gian ngắn mỗi ngày.
"Chim yến bay suốt nhiều tháng nên không bao giờ ngủ." Chim yến thường được ghi nhận bay liên tục tới khoảng mười tháng không đậu. Nhiều nhà khoa học cho rằng chúng ngủ khi bay giống chim frigate, nhưng việc đo trực tiếp sóng não ở loài chim nhỏ này chưa làm được, nên đây vẫn là giả thuyết.
"Động vật ngủ càng nhiều càng lười." Thời gian ngủ phụ thuộc vào chế độ ăn, kích thước, nguy cơ bị săn và môi trường. Loài ăn cỏ phải ăn nhiều, dễ bị săn, thường ngủ ít; loài ăn thịt hay sống trong hang an toàn thường ngủ nhiều hơn.
Câu hỏi thường gặp
Loài nào ngủ nhiều nhất?
Một số loài dơi nâu nhỏ và thú có túi như gấu túi koala thường được ghi nhận ngủ khoảng 18 đến 20 tiếng mỗi ngày. Koala ăn lá bạch đàn nghèo dinh dưỡng, khó tiêu, nên tiết kiệm năng lượng bằng cách nghỉ nhiều. Con số thay đổi tuỳ nghiên cứu và điều kiện sống.
Động vật có nằm mơ không?
Nhiều loài thú và chim có giai đoạn ngủ tương tự giấc ngủ mơ ở người, với sóng não hoạt động mạnh và mắt chuyển động nhanh. Thí nghiệm ở chuột cho thấy trong lúc ngủ, não chúng phát lại mô hình hoạt động như khi chạy mê cung ban ngày. Chúng có "thấy" giấc mơ như người hay không thì chưa trả lời được.
Vì sao chó mèo ngủ nhiều hơn người?
Chó mèo nhà thường ngủ 12 đến 16 tiếng mỗi ngày, gồm nhiều giấc ngắn. Tổ tiên của chúng là động vật săn mồi, tiết kiệm năng lượng giữa các lần săn. Được nuôi trong nhà an toàn, thức ăn sẵn, chúng càng có điều kiện ngủ nhiều.
Ngủ một nửa não có làm được ở người không?
Người không có khả năng ngủ một bán cầu não trong khi bán cầu kia tỉnh hoàn toàn như chim hay cá heo. Hiện tượng đêm đầu ngủ ở nơi lạ chỉ là một bán cầu ngủ nông hơn bán cầu kia, mức độ khác xa với động vật.
Làm sao đo được giấc ngủ của động vật hoang dã?
Các nhà khoa học gắn thiết bị nhỏ ghi điện não, chuyển động hoặc nhịp tim lên con vật, có khi chỉ là cảm biến gắn vào vòi voi hay lưng chim. Dữ liệu được lưu lại rồi thu hồi sau vài ngày hoặc vài tuần. Thiết bị phải đủ nhẹ để không ảnh hưởng hành vi.
Thiếu ngủ có gây chết động vật không?
Trong các thí nghiệm cũ trên chuột, bị ép thức liên tục trong nhiều ngày dẫn tới suy kiệt và tử vong. Ở ruồi giấm, thiếu ngủ kéo dài cũng gây chết. Những kết quả này cho thấy ngủ là nhu cầu sống còn chứ không chỉ là thói quen nghỉ ngơi.