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动物冬眠的奥秘(第1页)

动物冬眠的奥秘

每当春天到来,青蛙、蜥蜴、蛇等两栖类动物以及爬行类动物,便会从漫长的冬眠中醒过来,纷纷爬出洞外开始新的生活。动物为何需要冬眠呢?

*奇妙的冬眠现象

动物冬眠是一种奇妙的现象。加拿大的有些山鼠甚至可以冬眠半年。冬天一来,它们就会通过掘好的地道钻进穴内,将身体蜷缩起来。冬眠时,它们的呼吸也会逐渐缓慢到几乎停止,脉搏也相应变得极为微弱,体温更直线下降。这时即使你用脚踢它,它也不会有任何反应,就像死去一样,但事实上它却是活的。

松鼠睡得更死。有人曾从树洞中挖出一只冬眠的松鼠,而它的头像折断了一样,不管你怎么摇它都始终不会睁开眼,更别说走动逃跑了。把它摆在桌上,用针刺都刺不醒。只有用火炉把它烘热,它才会缓缓地“活”过来,但时间会很长。

在冬眠的时候,刺猬几乎连呼吸都停止了。原来它的喉头有一块软骨,可将口腔和咽喉隔开,并掩紧气管的入口。生物学家曾把冬眠中的刺猬放入温水浸了半小时后它才渐渐苏醒过来。

其他动物的冬眠也是各具特色:蜗牛会用自身的粘液把壳密封起来;冬季到来时,绝大多数的昆虫进行冬眠不是“成虫”或“幼虫”,而是以“蛹”或“卵”的形式;熊在冬眠时呼吸正常,有时还到外面溜达几天再回来,但雌熊在冬眠中,会用雪把身体覆盖起来,一旦醒来,它身旁就会躺着冬眠时产的仔——1~2只天真活泼的小熊。

动物冬眠的时间也长短不一,西伯利亚东北部的东方旱獭和我国的刺猬,一次能冬眠200多天,而前苏联的黑貂每年却只有20天的冬眠。

*动物为何要冬眠

科学家们经过几个世纪的研究,对动物冬眠的现象有了许多发现。进入冬眠约一个月之前,黑熊一天吃20小时的东西,摄取的热量从每天7000卡增加到2万卡,体重也急剧增加。科学家们认为冬眠动物的体内有一种能诱发自然冬眠的物质,这一种物质控制着动物冬眠前的行为。

科学家为了证实以上推测,曾进行过一个实验:提取冬眠黄鼠的血液后将其注射到活动的黄鼠静脉中去,并把活动的黄鼠放入温度较低的房间,房间温度保持在7℃。几天之后,它们就进入了冬眠。这个试验证实,很有可能存在某种物质可诱发自然冬眠。

科学家又从冬眠动物的血液中分离出血清和血细胞,分别注射到两组黄鼠体内,实验证实,血清和血细胞都能让动物冬眠。对血清进行过滤后,得到过滤物质和残留物质,给黄鼠分别注射这两种物质,发现是过滤物质引起了冬眠。科学家由此得到启示:只有血清中能诱发冬眠的是一种极小的物质。有趣的是,用冬眠旱獭的血清诱发黄鼠冬眠效果最好,无论什么时候,不管是在冬天还是在夏天,都能诱发黄鼠进入冬眠。

而且,不光是诱发物决定冬眠,诱发物和抗诱发物之间的互相作用也对冬眠有影响。除了春季的一段时间,动物是全年在制造诱发物的。动物在诱发物多的秋冬季节,就开始进入冬眠;抗诱发物到了春季增多,动物就从冬眠中苏醒过来。

比起平时来,冬眠后的动物抗菌抗病能力也会有所增加,显然冬眠对它们是非常有好处的,可以令它们的动作到翌年春天苏醒以后变得更加灵敏,食欲更加旺盛,而身体内的一切器官更会返老还童。

由此可见,动物在冬眠时期神经系统和肌肉仍然保持充分的活力,而新陈代射却降低到最低限度。这启发今天医学界创造了低温麻醉、催眠疗法。

*昆虫怎样度过寒冷的冬季

动物中的鸟兽和我们人类一样都是温血动物,那冷血动物昆虫又是怎样熬过漫长的冬季呢?

经过长期的观察和研究后,昆虫学家终于弄清了昆虫越冬的部分奥秘:冬天为防止汽车散热器结冰,我们要在骑车内加入防冻液。而昆虫采用的就是相似的办法,从而在严寒的冬季保护好自己。

在冬天,昆虫要保持活力,不被冻僵是至关重要的。活的组织一旦被冻结,膨胀的冰晶体势必会破坏细胞膜,造成致命的创伤。如果细胞里**不足,不能保持维护生命所必需的酶活性,即使没有被完全冻结,也会造成死亡。而昆虫要解决这一难题,主要是靠降低体内**的冰点,提高抗寒能力,产生大量的“防冻液”就是最好的办法。

那么昆虫是怎样制造防冻液的呢?天暖之后又怎样将防冻液除掉呢?为什么要除掉防冻液?这些问题直到现在仍不得而知。

值得补充的是,科学家们又发现,蛙类也会自制防冻液。在实验室中,科学家们冷冻了许多青蛙,5~7天后再慢慢将其解冻,解冻后这些青蛙依然活着。科学家们经过认真分析和研究,终于发现了青蛙为什么能够存活。在这些青蛙的体液中他们发现了一种人们经常在防冻剂中添加的物质:丙三醇。与昆虫相似的是,到了春天,这些青蛙的**中再也找不到这一物质了。

至今,人们尚未能完全揭开动物冬眠的奥秘,但科学家们通过不断探索已认识到,研究动物的冬眠不仅妙趣横生,而且颇有价值。

延伸阅读——“冬眠”动物的种类

“冬眠”的动物主要有3种种类:

第一,蛇及蛙等两栖爬虫类动物。在环境温度下降时,这类动物的体温也跟着下降,自己无法进行调节。因此会进入冬眠状态。

第二,松鼠等动物。它们的体温平时可以保持恒温,而在进行冬眠时,自己体温可下降到接近环境周围的温度。但为了避免体液在0℃以下结冻,它们常会把体温维持在5℃之间。

第三,熊类。熊在冬眠时体温只下降几度,但能长时间不进食而呈睡眠状态。

与我们人类相比,冬眠的哺乳类动物的身体构造并没有太多差异,只不过冬眠的哺乳动物能够利用特殊因子,通过它们,可以控制神经荷尔蒙系统调节器官的代谢。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。

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