睡眠代价不小，为何几乎人人都有
睡眠会让动物变得脆弱：躺下、闭眼、失去意识，无法对捕食者作出反应。然而，在从昆虫到哺乳动物、经过仔细研究的几乎每一个动物物种中，睡眠都保留了下来[5]。这种普遍性说明睡眠进化得很早，而且好处大于风险。一种假说是，睡眠能优化神经可塑性——大脑重组和形成记忆的能力——这对学习和生存可能至关重要[1]。
另一种看法是，睡眠有助于调节代谢效率、减少氧化损伤。按这种观点，睡眠可能是作为一种节省能量、修复细胞损伤的方式进化出来的，尤其是在活动代价高昂或危险的时候[3]。如果睡眠承担着这样的基本维护功能，要彻底消除它就得进化出同样有效的替代方案——这可不是件容易的事。
有些动物能长时间不睡
尽管睡眠普遍存在，越来越多的研究表明，有些物种能长时间不睡。例如，某些鸟类和海洋哺乳动物可以一次只让一半大脑入睡，从而保持警惕、防备捕食者，或继续游动[4]。这说明睡眠可以是灵活的，在某些生态压力下，对睡眠的需求可能会减少。
更引人注目的是，用黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）做的实验室实验发现，长期限制睡眠未必会缩短寿命或造成明显伤害，这挑战了睡眠是生存必需品的观念[2]。这些果蝇似乎能应付有限的睡眠，暗示在某些条件下，睡眠的关键功能可能被绕过或补偿。不过，研究人员指出，睡眠很可能仍发挥着重要作用，果蝇也许只是比先前认为的更能耐受睡眠不足。
进化为何没造出不睡觉的动物
既然有些动物能长时间不睡，为什么没有哪个物种进化到彻底消除睡眠？一个原因是，睡眠可能与某些清醒时无法完成的基本细胞过程紧密相关。例如，大脑可能需要一段感觉输入减少的时期来巩固记忆、清除代谢废物[1][3]。要进化出完全不睡觉的神经系统，就得重新设计这些过程，这在发育上或生理上可能不切实际。
此外，睡眠可能是一种默认状态，维持它比废除它更容易。调节睡眠的基因和神经回路在物种间高度保守[4]。消除睡眠的突变可能会扰乱其他重要功能，使这样的动物难以存活。即便是长时间不睡的物种，也仍表现出类似睡眠的休息迹象，很可能保留着底层的需求，只是被抑制或重新安排了[4]。因此，睡眠可以减少或改变时间安排，但彻底消除它可能在进化上走不通。
本文引用的文献
需要一个简单的动物模型来理解睡眠
睡眠在整个动物界高度保守，可能优化神经可塑性，但该论文并未讨论能让动物不睡觉也能正常运作的适应性变化。
大部分睡眠并不承担关键功能：来自黑腹果蝇的证据
长期限制果蝇睡眠未必会缩短寿命或造成明显伤害，说明在某些条件下睡眠可能并非生存所必需。
睡眠优化了在有效环境中的时间
睡眠可能与代谢效率和减少氧化损伤有关，而代谢缓慢等适应方式可以降低睡眠需求。
睡眠的进化与适应性不眠
有些物种能长时间不睡，这挑战了关于睡眠适应价值的看法，但它们很可能仍保留着底层的类睡眠过程。
我们为什么睡觉：睡眠与梦境的新科学
迄今经过仔细研究的每一个动物物种都会睡觉，说明睡眠进化得很早，并受到强大的选择压力维持。