动物冬眠之谜

作者 动物世界 浏览 发布时间 13/08/08 点击评论

动物冬眠之谜
  冬眠是一些不耐寒的动物度过不利季节的一种习性。每年霜降前后,气温逐渐降低,池塘中的蛙鸣消失了;令人生畏的蛇也不知盘缩到何处了;长着肉翅膀的蝙蝠倒挂在阴暗的屋梁或洞壁上,开始了它的长睡;a鼠、仓鼠、穴兔、刺猜等也躲人洞穴,进人了一种不吃不动的休眠状态。此时动物的体温降到同气温接近,呼吸和心率极度减慢,新陈代谢降到最低限度。
  然而恒温动物和冷血动物的冬眠又有所区别。冷血动物的体温由外部的环境决定,它们的体温升高或降低完全是被动的。而恒温动物的冬眠则能把自己的体温精确而有目的地加以控制。它们能够逐步降低体温,一直降到一定的限度,进人冬眠状态。当它们冬眠醒来时便把制造热量的器官充分调动起来,在几小时内把体温恢复到原有水平。
  恒温动物冬眠所具有的这种制造热量、补偿体温消耗和保持恒温的高级的、复杂的生理现象引起了科学家的注意,并作了不少研究。但迄今为止,有关动物冬眠原因和生理机制的问题还是众说纷纭,莫衷一是。
  行为生理学家把引起动物特有行为的外界信号称为刺激。外界刺激越多,内部本能的适应能力越强。因此,他们认为动物冬眠主要是外界刺激所致。这外界刺激主要来自两方面一是环境温度降低。有人对刺谓的冬眠生理作过研究,发现刺渭的正常体温维持在330C-380C,当环境温度降低到使刺猜的直肠温度低于32.5℃时就会进人冬眠。二是食物不足。因为哺乳动物的热量主要来自食物,食物不足就难以维持高而恒定的体温,因此冬眠是动物度过冬季食物不足之困难的一种生理适应。实验显示,笼养的囊鼠在供食充分的情况下,即使在冬季低温时也不会进人冬眠。
  但有人不同意上述观点,理由是人工降温并不能保证所有的冬眠动物都人眠。不少冬眠的动物每到冬眠季节就会自动停止或拒绝进食,而并非食物不足。
  美国的本格里在专门研究了动物的冬眠之后提出了生物钟学说,认为有一种生物节律控制了每年动物冬眠所发生的代谢变化。恒温动物的冬眠变温现象是进化生态上的一种次生性退化,是与动物迁徙和冬季贮藏食物相似的一种生态适应,是在进化中已固定下来的一种生物节律。但本格里的学说缺少实验事实的支持。
  科学家们用黄鼠进行了研究。他们从在人工条件下冬眠的黄鼠身上抽取血液,注射到活蹦乱跳的、生活在夏天的黄鼠的静脉中,后者随即进人了冬眠状态。
  这表明,正在冬眠的黄鼠的血液中可能有一种诱发冬眠的物质。据观察,冬眠的黄鼠的血液中有三种至今无法鉴定的颗粒。并且冬眠了二三周的黄鼠的血液,比刚进人冬眠的黄鼠的血液,诱发冬眠的作用更强烈。进一步的研究还表明,诱发冬眠的物质主要存在于血清之中,这是一种小到足以通过分子筛的物质。通常,动物对外来的物质总是排斥的。令人奇怪的是,将正在冬眠的早獭的血清注射到黄鼠的静脉中后,黄鼠不仅没有产生排斥反应,反而呼呼人睡,开始冬眠。科学家们还发现,在动物的血液中还有一种与冬眠物质相对抗的物质,它可以维持动物正常活动和保持清醒。冬眠物质与抗冬眠物质相结合,形成复合体抵消作用。当冬眠物质超过抗冬眠物质时,才会引发冬眠。冬眠的黄鼠的尿液注射到夏季的黄鼠的体内也成功地诱发了冬眠,这表明这种物质会被代谢排出。然而,现在科学家们还不了解,冬眠诱发物质和抗菌素诱发物质到底性质如何,为什么会引起动物在生理上发生这么大的变化。
  年,科学家们从松鼠的脑中抽取出了一种抗代谢激素。当用这种激素注射到无冬眠习性的小鼠体内时,它的代谢率会明显降低,体温也降至10℃左右。看来,激素代谢也可能是诱发冬眠的另一途径。
  最近,又有科学家从动物细胞膜上的生态变化这一新角度探讨了冬眠的机理.但细胞膜变化与神经传导如何联系作用,细胞膜变化是否真是冬眠的关键所在还有待研究。
  总之,要解开冬眠之谜,还有待于人们不懈的努力和探索。







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