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人类为什么不冬眠?(图)

50 阅 - - 科教 - 来源:科学网
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寒冷的冬季,不少动物都会选择冬眠,不论是简单的低等动物,还是高等的哺乳类动物。这种人们熟知的生命现象——冬眠,至今依然是不少科学家探索的内容。这其中的原因自然离不开动物在冬眠中出现的一些奇特的生理和活动特征。

哺乳动物和鸟类的冬眠

选择在冬天进行冬眠的动物,变温动物即冷血动物首当其冲,因为这些动物自身调节体温的机制较弱,主要靠自身行为来调节体热,从外界环境中吸收热量来提高自身的体温。

也就是说,当外界环境的温度升高时,变温动物的体温和代谢率也随之升高;当外界环境的温度降低时,动物的体温和代谢率也随之降低。所以,当北方严冬来临时,它们就进入冬眠状态。比如,温带地区的蛇、蛙、龟等变温动物在严寒季节是要冬眠的。

“一般来说,哺乳动物冬眠是对不利环境的保护性行动,特别是当环境温度降低以及食物缺乏时。因此,冬眠在北半球生存的动物中常见,而南半球的大部分土地因为靠近赤道的关系,冬天是温和的,动物冬眠比较少。”中国科学院动物研究所动物生理生态学研究组组长、研究员王德华告诉《中国科学报》记者。

但也有例外,有些生活在温暖区域的物种也会冬眠,比如马达加斯加的侏儒狐猴群,安哥拉、津巴布韦和其他非洲国家里的南部非洲刺猬等。

不过,如果将动物冬眠的原因简单地归结为环境并不全面,比如睡鼠会在寒冬之后继续冬眠。有些动物甚至会在地下冬眠长达11个月左右。

“动物冬眠的原因比较复杂,有很多理论和学说,黄鼠等动物可以依靠储存自身脂肪含量而进入冬眠。”王德华解释道。

冬眠也分类

在哺乳动物中,冬眠的动物被称为冬眠型动物,包括单孔目、有袋目、食虫目、翼手目、啮齿目及灵长目中的个别种类,鸟类中的褐雨燕及蜂鸟等一般是日蛰眠。

因为动物的冬眠行为多样,所以冬眠本身也有分类。比如,冬眠时间的长短就有区别。“冬眠分为两种,一种是短时间之内动物让体温下降进行几小时到几十小时的睡眠,称为日蛰眠,另外一种就是我们传统理解中的长达几个月的睡眠状态。”王德华介绍道。比如西伯利亚东北部的东方旱獭和我国的刺猬,一次冬眠能睡上200多天,而生活在俄罗斯的黑貂每年却只有20天的冬眠。

不仅如此,动物在进入冬眠后,其睡眠的深浅也不尽相同。以刺猬举例,它进入冬眠后,不仅体温下降十几摄氏度,而且喉管的一块软骨还会将气管的入口遮住,几乎连呼吸都停止了。但一些冬眠的熊体温下降并不明显,而且不会长时间入眠。“熊的冬眠不是真正的冬眠,虽然体温和代谢率也降低,但体温和代谢率的下降幅度很小。”王德华介绍说。

学习冬眠的本领

“冬眠对于现代人类来说并不需要,人类完全可以通过其他渠道适应恶劣的环境,所以人类不需要冬眠,但是通过对其他灵长类动物的研究发现,人类似乎也具有冬眠的潜力。”王德华表示。

此外,科学家们还发现,动物冬眠不仅不会引起生理机能的下降和身体损伤,还会有益于身体健康。因为冬眠会引起甲状腺和肾上腺作用降低,与此同时,生殖腺却发育正常。冬眠后的动物抗菌抗病能力反而比平时有所增加,使它们第二年春天苏醒后动作更加灵敏,食欲更加旺盛,而身体内的一切器官更会显出返老还童现象。

“冬眠动物长时间的睡眠,它们的肌肉也不会出现萎缩和功能退化,而病人卧床,一旦时间久了,如果不活动,肌肉就会出现萎缩、功能退化等症状。”王德华说,目前,人类对于动物冬眠的研究主要集中在动物如何在冬眠时期神经系统的肌肉仍然保持充分的活力,并试图将此项研究应用到未来可能出现的、长时间的星际旅途以及医学的低温治疗中。