冬眠中的动物是利用生理变化来封存生命,以抵御恶劣环境(主要是气温和食物)的影响。
动物冬眠的形式基本上按恒温和变温两类动物的类别不同而有所区别。有些恒温动物,如山鼠、松鼠和刺猬,在冬眠时,她们的体温会随着周围的气温变化有所下降,但是只要有外界刺激,像阳光、震动或者外力触及,它们的体温就会升高,有时还会睁开眼睛,恢复正常活动。变温动物在气温下降时就进入冬眠状态,只有当气温回升的时候,他们才会苏醒活跃起来。科学家们发现,不同的动物在冬眠的过程中,生理上发生程度不同的奇妙变化,尤其是呼吸、心跳和体温的变化十分显著。一种叫做黄鼠(又名地松鼠)的动物,每年冬眠的时间长达6个月—7个月,冬眠时每分钟呼吸1-2次,心跳1-5次,体温可降到0℃-2℃。其他动物冬眠时也有类似的变化。即使在这样显著的变化下,他们血液中含氧量仍处在饱和状态,随时取一点血液样本,都是鲜红的;随时观察它们裸露在外的鼻子和皮肤,都显露出红扑扑的颜色。因此,人们认为,冬眠中的动物是利用生理变化来封存生命,以抵御恶劣气候的影响。
9月22日 12:14 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。
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