Nhện nhảy bị mất ngủ dành thêm 80% thời gian cho giấc ngủ giống REM

Một con nhện nhảy bị giữ thức suốt một đêm bởi những con ruồi giấm đã dành đêm tiếp theo để bù lại, và hầu như toàn bộ thời gian thêm đó rơi vào giai đoạn co giật, nhấp nháy mắt trông giống như giấc ngủ REM. Trên mười ba con nhện nhảy có diềm, thời gian ở trạng thái giống REM tăng khoảng bốn phần năm sau một đêm bị gián đoạn.

Sự bù lại đó là dấu hiệu mạnh mẽ nhất cho thấy nhện không chỉ ngồi yên trong bóng tối. Động vật cần trả lại giấc ngủ đã mất là đang điều hòa nó, một trong những dấu hiệu xác định của giấc ngủ thực sự ở động vật có vú và chim. Các tác giả cho biết, theo hiểu biết của họ, đây là lần đầu tiên sự bù REM được chứng minh ở động vật không xương sống.

Con nhện là Portia fimbriata, một loài săn mồi nhỏ từ miền bắc Australia, có kích thước bằng đồng xu một euro khi trưởng thành. Các loài Portia ăn các loài nhện khác, và chúng nổi tiếng về sự xảo quyệt: chúng gảy tơ của mạng nhện để bắt chước một con côn trùng đang vùng vẫy, sau đó phục kích chủ mạng khi nó đến thu hoạch.

Nghiên cứu, do Nadja Geiger và Daniela Rößler của Đại học Bonn dẫn đầu cùng với các đồng nghiệp ở Đức, Ý, Australia và Hoa Kỳ, cho thấy giấc ngủ của nhện được tổ chức thành ít nhất hai giai đoạn riêng biệt. Một giai đoạn yên tĩnh đến trước. Các đợt co giật chân, run miệng và chuyển động võng mạc ngắt quãng nó liên tục, và nhện khó đánh thức nhất trong những đợt đó.

Cách họ thực hiện

Rất khó chứng minh giấc ngủ ở một loài động vật mà bạn không thể ghi lại não bộ, vì vậy các nhà nghiên cứu dựa vào các bài kiểm tra hành vi mà các nhà khoa học về giấc ngủ sử dụng cho bất kỳ loài nào: tư thế nghỉ ngơi điển hình, nhịp điệu hàng ngày có thể dự đoán, phản ứng giảm với thế giới bên ngoài, và sự bù đắp sau khi mất ngủ.

Những con nhện sống trong đĩa nhựa đường kính 12 cm và được quay phim trong vài ngày đêm, với camera hồng ngoại sau khi trời tối. Hoạt động của chúng được theo dõi trong 60 giờ dưới các chế độ ánh sáng khác nhau. Chúng hoạt động chủ yếu trong giai đoạn sáng, và nhịp điệu gần như hàng ngày vẫn tồn tại trong điều kiện gần tối liên tục, một dấu hiệu của đồng hồ nội sinh chứ không phải phản ứng đơn giản với ánh sáng. Dưới ánh sáng liên tục, nghỉ ngơi trở nên phân mảnh.

Mỗi đêm đều diễn ra theo một kịch bản tương tự. Những con nhện tìm một chỗ ngủ, chải chuốt, và treo ngược bên dưới một bệ tơ nhỏ, hầu hết trong vòng nửa giờ sau khi tắt đèn. Qua đêm, cơ thể chúng từ từ chùng xuống và các phần phụ nhỏ bên cạnh miệng, pedipalps, co vào trong. Ở mười con nhện được quay chi tiết, cửa sổ ngủ hàng đêm trung bình khoảng 10,7 giờ, bao gồm cả những giai đoạn thức ngắn.

Ở mười con nhện đó, nhóm đã đếm được 109 đợt giống REM, mỗi đợt kéo dài trung bình khoảng 83 giây. Nhện nhảy không thể di chuyển đôi mắt lớn phía trước, nhưng chúng có thể di chuyển võng mạc phía sau thủy tinh thể, và trong những đợt này võng mạc đảo qua đảo lại trong khi chân cong và cơ co giật. Đợt đầu tiên đến khoảng bốn giờ sau khi bắt đầu ngủ trung bình, nhưng thời gian dao động từ hơn một giờ đến khoảng mười giờ.

Để kiểm tra nhện ngủ sâu đến mức nào, các nhà nghiên cứu phát một âm thanh tiêu chuẩn và đo thời gian mỗi con nhện phản ứng. Nhện thức phản ứng trong khoảng 1,7 giây, nhện trong giai đoạn yên tĩnh trong khoảng 2,7 giây, và nhện trong đợt giống REM trong khoảng 4,3 giây. Bốn con nhện trong đợt giống REM hoàn toàn không phản ứng trong vòng mười giây, nhưng lại phản ứng ngay lập tức khi được kiểm tra lại lúc thức, điều này chống lại ý kiến cho rằng chúng bị điếc đơn thuần hoặc kiệt sức.

Bài kiểm tra cuối cùng là thiếu ngủ. Trong một đêm, nhóm thả 25 con ruồi giấm sống vào mỗi chuồng, một sự xáo trộn mà một con nhện săn mồi không thể bỏ qua. Vào đêm phục hồi, cửa sổ ngủ tổng thể tăng khoảng 8,5%, nhưng thời gian giống REM tăng từ trung bình 9,4 phút lên 16,9 phút. Những con nhện có nhiều đợt hơn, chứ không phải đợt dài hơn. Năm con nhện đối chứng không bị xáo trộn không có sự gia tăng như vậy qua các đêm liên tiếp.

Tại sao một con nhện đang ngủ lại quan trọng

Nhện tách khỏi dòng dõi dẫn đến động vật có xương sống hơn 500 triệu năm trước, và hệ thần kinh của chúng được xây dựng rất khác so với chúng ta. Việc tìm thấy một cấu trúc giấc ngủ giống với mô hình động vật có xương sống ở một loài động vật xa xôi như vậy gợi ý rằng các giai đoạn ngủ có thể rất cổ xưa hoặc là một giải pháp mà tiến hóa đạt được nhiều lần.

“Nếu những động vật có bộ não và thế giới giác quan khác biệt như vậy cho thấy giấc ngủ có cấu trúc với các giai đoạn giống REM, điều đó cho thấy cấu trúc cơ bản của giấc ngủ có thể lâu đời hơn và phổ biến hơn nhiều so với chúng ta nghĩ,” Rößler nói với ABC News ở Australia.

Sự so sánh hiện nay mở rộng sang ba nhánh xa xôi của cây động vật. Bạch tuộc và mực nang cho thấy một giai đoạn ngủ hoạt động với các hoa văn da nhấp nháy, động vật có xương sống có giấc ngủ REM, và bây giờ một con nhện nhảy cho thấy một giai đoạn co giật mà cơ thể cố gắng phục hồi khi bị mất. “Thấy rằng nhện thể hiện một áp lực ngủ giống REM rõ ràng, về cơ bản là nhu cầu bù lại giấc ngủ giống REM đã mất, cho thấy mạnh mẽ rằng giai đoạn này thực hiện một chức năng sinh học quan trọng chứ không phải là một đặc điểm ngẫu nhiên của nghỉ ngơi,” Geiger và Rößler nói với ScienceAlert.

Công trình này dựa trên nghiên cứu trước đó của cùng nhóm về một loài nhện nhảy khác, Evarcha arcuata, trong đó những con nhện non treo mình vào ban đêm cho thấy chuyển động võng mạc và cong chân. Nghiên cứu đó có thể cho thấy sự co giật nhưng không thể chứng minh rằng những con nhện thực sự đang ngủ. Bài báo mới lấp đầy khoảng trống đó, đó là lý do tại sao Thomas White, một nhà côn trùng học tại Đại học Sydney, người không tham gia, gọi nó là “trường hợp hành vi đầy đủ nhất về giấc ngủ ở bất kỳ loài hình nhện nào.”

Những gì nó chưa giải quyết

Giới hạn lớn nhất là bộ não. Không ai ghi lại hoạt động thần kinh, vì vậy nghiên cứu không thể nói liệu giai đoạn giống REM của nhện có liên quan đến bất kỳ hoạt động não nào như giấc ngủ REM của con người hay không, và nó không thể xác định một dạng tương đương ở nhện cho giấc ngủ non-REM sâu. Sự giống nhau là về mặt hành vi, và các tác giả cẩn thận gọi trạng thái là giống REM chứ không phải REM.

Giấc mơ còn xa hơn nữa. Chân co giật và mắt chuyển động không nói lên điều gì về việc liệu một con vật có trải nghiệm bất cứ điều gì khi ngủ hay không. Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng giai đoạn giống REM giúp Portia xử lý những gì nó học được khi săn mồi, và đặt ra khả năng rằng các cơn co giật là một dạng diễn tập hành vi của các hành động ban ngày. Ý tưởng đó chưa được kiểm tra.

Các mẫu nhỏ: mười con nhện cho bản ghi đêm chi tiết và mười ba con cho thử nghiệm thiếu ngủ, tất cả trong phòng thí nghiệm. Sự khác biệt về thời gian phản ứng giữa giai đoạn yên tĩnh và các đợt giống REM theo hướng dự kiến nhưng không đạt ý nghĩa thống kê sau khi hiệu chỉnh, và bản thân giai đoạn yên tĩnh pha trộn các phản ứng giống như tỉnh táo với những phản ứng giống như ngủ sâu hơn. Nơi mà sự tỉnh táo yên tĩnh kết thúc và giấc ngủ nhẹ bắt đầu vẫn còn mờ nhạt.

Nó cũng chỉ là một loài. Portia có thị giác và trí thông minh bất thường đối với một con nhện, và kết quả có thể không áp dụng cho những con nhện giăng tơ săn mồi bằng xúc giác.

Các câu hỏi thường gặp về giấc ngủ của nhện

Nhện có ngủ không?

Ít nhất một loài rõ ràng là có. Portia fimbriata đáp ứng các bài kiểm tra hành vi tiêu chuẩn cho giấc ngủ: tư thế nghỉ ngơi cố định, nhịp điệu hàng ngày do đồng hồ nội sinh điều khiển, phản ứng chậm hơn khi nghỉ ngơi, và ngủ thêm sau một đêm bị gián đoạn.

Nhện có mơ không?

Không ai biết. Nhện nhảy cho thấy giai đoạn giống REM với chuyển động mắt và chân, nhưng không có ghi não thì không có cách nào để biết liệu chúng có trải nghiệm gì không. Các nhà nghiên cứu cho rằng giai đoạn này có thể giúp học tập và ghi nhớ, điều này không giống như mơ.

REM rebound là gì?

Khi người hoặc động vật có vú khác mất giấc ngủ REM, chúng dành nhiều thời gian hơn ở REM vào những đêm tiếp theo để bù lại. Những con nhện cũng làm điều tương tự sau một đêm bị gián đoạn, tăng thời gian giống REM lên khoảng 80%, cho thấy giai đoạn này được điều hòa chứ không phải ngẫu nhiên.

Tại sao nhện nhảy co giật vào ban đêm?

Trong các đợt giống REM, võng mạc bên trong mắt chính của chúng đảo qua đảo lại trong khi chân cong và cơ co giật. Những đợt này kéo dài khoảng một phút rưỡi và lặp lại nhiều lần trong đêm.

Điều gì tiếp theo

Bài báo xuất hiện trực tuyến trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences ngày 26 tháng 10 năm 2026, với kinh phí từ Chương trình Emmy Noether của Quỹ Nghiên cứu Đức. Nhóm nghiên cứu hiện đang so sánh giấc ngủ trên cây họ nhện rộng hơn và bắt đầu thực địa ở Bắc Queensland và Tây Australia để xem nhện ngủ trong tự nhiên như thế nào, bao gồm cả ánh sáng nhân tạo vào ban đêm ảnh hưởng đến nó ra sao. Các nghiên cứu sâu hơn nhằm ghi lại những gì xảy ra trong não nhện và côn trùng trong khi ngủ và kiểm tra xem giấc ngủ giống REM có liên quan đến việc học khiến Portia trở thành thợ săn hiệu quả hay không.

Tài liệu tham khảo: Geiger et al., “Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2618030123

Thẻ: giấc ngủ, sinh học, giấc ngủ REM, nhện, nhện nhảy, Portia fimbriata