Tek gözle uyuyan hayvanlar listesi hem şaşırtıcı hem de evrimsel açıdan son derece ilgi çekicidir. Bu yetenek, yarı beyin uyuması olarak da bilinen unihemispheric uyku mekanizmasıyla ilgilidir. Tek gözle uyuyan hayvanlar arasında en iyi bilinen örnekler birçok kuş türüdür. Ördek, deniz martısı ve bazı ötücü kuşlar bu yeteneğe sahiptir. Bir gözü açık tutarken beynin bir yarısı uyanık, diğer yarısı derin uyku evresindedir. Bu mekanizma hem dinlenmeyi hem de çevreyi izlemeyi eş zamanlı mümkün kılar. Tek gözle uyuyan hayvanlar arasında yunus balıkları da dikkat çekicidir. Yunuslar solunumu bilinçli olarak yapar; bu nedenle uyku sırasında boğulma riski taşırlar. Beynin her iki yarısını dönüşümlü olarak uyutan yunuslar böylece solunumu korurken dinlenmelerini sağlar. Bazı deniz memelileri, özellikle fok ve deniz aslanları da hem suda hem de karada bu mekanizmayı kullanabileceği gözlemlenmiştir. Tek gözle uyuyan hayvanlar bu yeteneği neden geliştirmiştir? Yanıt açıktır: hayatta kalma baskısı. Yırtıcılara karşı savunma mekanizması olarak evrilen bu yetenek, uyku sırasında dahi tehlikeye anında tepki verilmesini sağlar. Insanlarda bu mekanizmanın eşdeğeri yoktur. Uyku sırasında bilinçli çevre farkındalığı mümkün değildir; bu da insanın neden güvenli barınma ortamlarına ihtiyaç duyduğunu açıklar.