展翅翱翔的军舰鸟。图片：Fort Jefferson
最近，研究人员首次发现鸟类在飞行过程中睡眠的证据。尽管这些鸟儿在飞行中能进行各种类型的睡眠，但每天的睡眠时间还不到一个小时，只是在陆地上的睡觉时间的一小部分。西维森马普鸟类研究所的尼尔斯·拉腾伯格和他的国际同事们测量了军舰鸟的大脑活动，发现在飞行过程中，它们会有一个脑半球或者两个脑半球同时进入睡眠状态。而军舰鸟如何能适应这么短的睡眠时间仍是一个谜。
众所周知，一些雨燕、鸣禽、鹬和海鸟在环球飞行时，会连续几天、几周或几个月不停地飞行。考虑到睡眠不足的负面影响，通常的看法是这些鸟类会在飞行时睡觉来满足睡眠需求。如果鸟类在飞行中睡着的话，会不会撞到障碍物或者从空中掉下来呢？有个解决方案是在飞行中“关闭”一半的大脑。
就像拉腾伯格所展示的，绿头鸭在陆地上危险环境下的睡眠状况一样：位于鸭群边缘的绿头鸭在睡觉的时候会唤醒一个脑半球，同时保持那一侧的眼睛睁开，观察鸭群外的方向，来警惕潜在的危险。为了确定鸟类在飞行过程中是否真的睡着了，研究人员需要记录鸟类的大脑活动和身体行为的变化，以便区分它们是醒着还是处在鸟类的两种睡眠状态: 慢波睡眠和快速眼动睡眠。
为此，尼尔斯·拉腾伯格找到了苏黎世大学和瑞士联邦理工学院的Alexei Vyssotski进行合作，后者发明了一种用来测量飞行中的鸟类脑电波变化以及头部活动的小型设备。在与加拉帕戈斯国家公园和海鸟生物学家塞巴斯蒂安·克鲁兹的合作过程中，研究团队将目光锁定在加拉帕戈斯岛上的大军舰鸟身上。
飞行数据记录仪揭示的军舰鸟在飞行中的睡眠方式，既有研究人员所预期的，也有他们未曾想到的。白天，军舰鸟保持清醒积极地捕食，随着太阳下山，它们的脑电波会从清醒状态转换到慢波睡眠状态（SWS），最长可达几分钟，而它们本身还在滑翔。令人惊奇的是，SWS既有可能只出现在单个脑半球，也有可能同时出现在两个脑半球。双脑半球睡眠的出现意味着军舰鸟并不需要保持某一个脑半球清醒来维持气动控制。
相比于军舰鸟可以在空中进行各种类型的睡眠，更让人惊奇的可能是它们在飞行中平均每天只睡42分钟。相比之下，当他们回到陆地上时，他们每天要睡超过12个小时，睡眠时间更长，睡眠深度也更深。总的来说，军舰鸟在飞行中是睡眠不足的。“目前还不清楚为什么它们在飞行中睡得这么少，即使它们晚上很少进行觅食”，拉腾伯格说。先前的研究表明，军舰鸟不管白天晚上都要跟随洋流预测捕食条件的变化，也许这就是它们睡得少的原因。
如此短暂的睡眠时间表明这一任务需要很多的注意力，让半个大脑去睡觉是无法满足的。因此，军舰鸟在海上需要全天24小时的保持注意力。