简介冬眠的英语:Hibernation
也叫“冬蛰”。某些动物在冬季时生命活动处于极度降低的状态,是这些动物对冬季外界不良环境条件(如食物缺少、寒冷)的一种适应。蝙蝠、刺猬、极地松鼠等都有冬眠习惯。
冬眠,是变温动物避开食物匮乏的寒冷冬天的一个“法宝”。你看,冬天一到,刺猬就缩进泥洞里,蜷着身子,不食不动,它几乎不怎么呼吸,心跳也慢得出奇,每分钟只跳10~20次。如果把它浸到水里,半小时也死不了,可是当一只醒着的刺猬浸在水里2~3分钟后,就会被淹死,这是为什么呢?
原来,冬眠时,动物的神经已经进入麻痹状态。有人曾用蜜蜂进行试验,当气温在7~9℃时,蜜蜂翅和足就停止了活动,但轻轻触动它时,它的翅和足还能微微抖动;当气温下降到4~6℃时,再触动它却没有丝毫反应,显然它已进入了深沉的麻痹状态;当气温下降到0.5℃时,它则进入更深沉的睡眠状态。由此可见,冬眠时神经的麻痹深度是与温度有密切关系。
另外,冬眠时,动物体温显著下降。据研究,黄鼠在130个昼夜的冬眠时间中,共放出70卡热量,但冬眠过后的13.7个昼夜中,就能放出579卡热量。一般来说,动物在冬眠过程中,每昼夜只能放出0.5卡热量,但在它苏醒后,兴奋的时候,每昼夜则能放出42卡热量。由此可见,冬眠动物体温下降时,机体内的新陈代谢作用变得非常缓慢,所以仅仅能维持它的生命。
动物皮下脂肪,一方面可以保持体温,更重要的是供给冬眠时体内的消耗。一般动物在冬眠前的体重,都比平时增加1~2倍,冬眠之后,体重就逐渐减轻。如冬眠163天的土拨鼠体重减轻35%;冬眠162天的蝙蝠体重可以减少33.5%。
动物在冬眠时,血细胞还会大大减少。平时,1立方毫米土拨鼠血液中,会有12180个白细胞,但冬眠时平均只有5950个,然而,让人奇怪的是,尽管体内“卫士”──白细胞大大减少,但冬眠动物却从来没有发现生病的。那么,为什么每年到一定的时候,动物就会进入冬眠呢?
为什么要冬眠为此,科学家进行过长期的探索。
夏天,科学家从人工条件下进行冬眠的黄鼠身上抽出血液,注射到活蹦乱跳的黄鼠静脉里,结果,它像被麻醉一样,很快进入昏睡的冬眠状态。
看来,在冬眠动物的血液中,可能含有一种能诱发冬眠的物质。实验还表明,冬眠时间越长的动物,其血液诱发冬眠的作用越强烈。
那么,这种诱发冬眠物质是什么呢?
据研究,这是一种存在于血清中的颗粒状物质,有时这种物质也会粘附到红细胞,因而使红细胞也有了诱发冬眠的作用。
奇怪的是,在正常情况下,动物对外来物质总是排斥的,但冬眠中的动物例外。科学家抽出冬眠旱獭的血清,注射到黄鼠的血液中,黄鼠不但不产生排斥反应,反而呼呼入睡,进入冬眠了。
科学家的不断探索又带来了新的信息,在动物的血液中,还存在着另一种与冬眠物质相对抗的物质。这种物质在血液中达到一定量时,就使冬眠的动物苏醒过来。
这样看来,动物何时开始冬眠,不仅取决于诱发物质,而且也取决于诱发物质和抗诱发物质比例的变化。科学家判断冬眠的动物可能一年到头都在“制造”诱发物质。抗诱发物质可能是在进入冬眠后开始产生的,并且其产量是沿直线上升,直到春暖花开才逐渐减少。当抗诱发物质在血液中的浓度足以控制诱发物质的时候,动物才能从冬眠中苏醒过来。
至今,人们仍然未完全揭开动物冬眠的奥秘,探索还在进行,科学家认识到,研究动物冬眠不仅妙趣横生,而且在航天与医学上有重大实用价值。
冬眠的动物:地球上可控制自己体温的动物,称为恒温动物。可因环境温度改变而调节体温的动物,称为变温性动物,这些变温动物在冬天寒冷时,体温随着下降,而活动也跟着停止,此时体内对能量的消耗也随着减少,如此在不吃食物的状态下也能维持生命。
“冬眠”的种类分为3种,第一种为蛇及蛙等两栖爬虫类的冬眠,其体温与周围环境配合,如环境温度下降则体温跟着下降而进入冬眠状态,己无法进行调节。 第二种为松鼠等动物其体温于平时保持恒温性,在进行冬眠时,可将自己体温下降到接近环境周围之温度,但为了避免体液在0℃以下结冻,其体温维持在5℃之间。 第三种为熊类,熊在冬眠时其体温只下降几度℃,但能长时间不进食而呈睡眠状态,在严紧的分类下应该是近于睡眠和冬眠之间。冬眠的哺乳类动物与我们身体构造上一定有什么不一样吗?答案是否定的。两者器官和组织没有差异性,只不过是冬眠的哺乳动物能够利用特殊因子来控制神经荷尔蒙系统调节器官的代谢状态,如果能找到这种控制的遗传因子,将来人类或其他动物进行冬眠也不无可能性。在我们台湾因为天气温暖,所以动物的冬眠时间应该很短暂,尤其是动物园内属于可冬眠性的动物在保温及避寒的设施下于冬天还是能活动自如的。 冬眠的哺乳动物 啮齿目 栗鼠、欧洲睡鼠、金仓鼠 翼手目 蝙蝠 食虫目 刺猬 还有青蛙 蛇 找不到有蝎子。
冬眠动物在冬季的行为在秋季冬眠动物机会寻找冬眠的地方:中空的树干和地穴等,并在里面铺上草、秸秆、叶子和毛等作垫。在这么一个布置好的栖身之处它们会成群的蜷缩着身子,耷拉着眼皮,以这种低耗能的形式-Torpor(拉丁语:迟钝),度过冬天。它们的体温会降至1到9摄氏度。所有身体机能会大幅下降。呼吸很弱,心跳变慢,对外界刺激的敏感性下降。如果用红外线摄影机拍摄冬眠的蝙蝠,会看到蝙蝠的身体呈暗蓝色。例如土拨鼠在冬眠状态下,体温会从39降至7℃。心跳从原来的每分钟100下跌至2到3下。呼吸频率可以延至一小时一次。肠和肝的代谢产物会收集在肠的下部,并且在苏醒的时候被排出。动物在冬眠时会停止进食,或者是在短暂的苏醒状态中进行摄食。冬眠动物靠的是它们自身的脂肪度日,特别是肩胛骨间棕色脂肪组织(IBAT)。这种组织位于肩膀和颈部,是非常重要的能量来源,特别是在外界温度升高动物从冬眠状态中苏醒过来的时候,这个过程长达数小时。苏醒过程的后半段,动物通过身体颤抖,(屈肌和伸肌同时收缩,一种高放能动作)可将体温提升到正常水平。温度越高,动物呼吸得越快。
冬眠的长短冬眠的长短随动物而异。欧洲刺猬3到4个月。冬眠鼠可睡上6到7个月。但不能简单认为,冬眠是一个长达数月不间断的过程,相反,更常见的冬眠是间歇性的,长的休止状态,低的新陈代谢中插有短暂的觉醒状态。但动物不能经常回复到醒的状态,因为每次醒来都是要耗能的,醒的次数太多会导致脂肪贮存过早耗尽,以致在来年春天的真正觉醒时无“脂”可用。
觉醒在春季春季觉醒的原因一直未明。环境温度的升高和代谢产物的积聚可能都是觉醒信号。冬眠动物在觉醒时慢慢升高自己的体温。荷尔蒙会导致褐色脂肪组织的分解,为体温初步升高提供能量。当体温到达15摄氏度时,肌肉会开始颤抖,进一步暖和身体。在有着重要器官的胸部和头部温度会比起其它身体部位更快的恢复。
冬眠对记忆的负面作用维也纳大学在对欧黄鼠的研究中发现,长达数月的冬眠会对冬眠动物的记忆构成负面影响。相比起没有进行冬眠的动物,欧黄鼠在冬眠后无法解决它们在冬眠前已学习过的任务,如在迷宫中找到正确路线,或者是控制食物机器的杠杆。一个可能的解释是,冬眠会降低神经的活性。科学家甚至已证明,脑部的神经元连接会在冬眠中断开。
概念辨析冬休
棕熊在其巢穴里的冬休(德文:Winterruhe)与冬眠不一样,在冬休过程中,棕熊的体温并不如真正的冬眠动物那样大降。这种没有大规模降温的冬休也会在獾,松鼠和浣熊身上看到。这些动物在这种冬休状态中会经常醒过来,换一下睡的姿势。棕熊会在自己的窝里这样半睡半醒的度过7个月,期中不吃不喝,也不排便,只靠自己的脂肪度日。美国科学家发现,这种半睡状态是由一种名为冬眠诱导触发子 (Hibernation Induction Trigger HIT)的荷尔蒙引起的。这些物质能够使棕熊既能度过冬天,又不至于丧失其肌力。一个人会在相似的状态,如在病床上,丧失其90%的肌力。
鹿的冬天静息状态
最近发现,土生的鹿也会在冬季降体温降至15摄氏度进入静息状态。通过将其新陈代谢率降至晚间水平,可以使得鹿度过这严寒的季节。 维也纳大学兽医研究发现,食物的丰足会影响这种对体温和新陈代谢的调节机制。蛋白质丰富的食物,这在冬季并不常见,可能会不必要地提高动物的新陈代谢率。因此,在冬天不恰当的喂饲会导致春季饥荒的发生,因为冬季时鹿的新陈代谢并没有下降,在森林里对草料的消耗过大,导致春季的草料短缺。
维也纳大学兽医学研究者相信,冬眠和冬休的界限不再清晰。很多动物都能通过相似的调节机制降低新陈代谢和体温,海豹和鲸在长时间的潜泳中也可能会运用到相同的机制。
变温动物的僵冷状态
与冬眠形成对比的还有僵冷状态,这可在很多在一些特定气候区域生活的变温动物中可见–蜗牛,一些昆虫,大部分的爬行动物(蛇,龟,蜥蜴)和两栖动物(蟾蜍,蛙。蝾螈会有3到4个月,慢缺肢蜥和龙纹蝰蛇有4到5个月,雨蛙和沙蜥蜴则有5到6个月的僵冷状态期。
夏眠和干眠
还有夏眠,在热带生活的鳄鱼和蛇(如死亡蝮蛇)会在旱季躲在泥潭等地点过夏。在温带生活的勃艮第蜗牛会在缺水的状态下进行夏眠或曰干眠。还有一些蛙和蟾蜍例如饰纹角花蟾(Ceratophrys ornata)或者是非洲的牛蛙(Pyxicephalus adspersus)也会夏眠。夏眠的生理作用是,在炎热又缺少食物的季节里节省能量;一如冬眠,这些动物会在夏眠中降低新陈代谢。在上面提到的两栖动物甚至会将肠的容量减少40%。这样,食物摄取量可以减少60%。当食物不再短缺的时候,肠又会回复到原大小
歌曲《冬眠》沈玉琳EP
冬眠
一个人藏在午夜
照片渐渐模糊视线
已经做好准备
我却早已预支你的伤悲
如果你要的是我全部世界
我的爱就会离你默默冬眠
伤害你的心我从没察觉
才发现我既让你哭成了花脸
如果你要的是我全部世界
对不起我承认是我太残忍
离开我是你最好的选择
从今以后每个日子里
你会好好地过