人类虽然经常自诩为高级动物,但和野生动物比起野外生存能力的话,人类有时也会自愧不如,因为这些动物大都具有“超能力”。在冬季,人们可以生活在有暖气空调的房间里,而动物只能凭借自身的“超能力”抵御严寒。
冬眠就是动物众多“超能力”中的一种,进入了漫长而寒冷的冬季,许多动物便进入了沉睡状态,体温随气温下降,接近于零度,新陈代谢速度也变慢,体内的器官组织也仿佛沉睡了一般。
各种动物冬眠的方式有很大不同,“水下环艺设计师”河狸在每年的11月便开始忙碌起来,因为它要准备过冬了,它们会捡拾大大小小树棍铺在巢穴里,将自己的巢穴加固得异常结实。
另外它们还会准备好长短一致的树枝,在温度处于零度以下,河面开始结冰后,河狸便会藏在在冰下的巢穴中过冬,而这些小树枝就是它们的冬季口粮。
春夏秋三季,河中的鲤鱼在水中自由游动觅食,而一到了冬天,它们会停止进食,开始寻找过冬的地方。
鲤鱼习惯藏匿于河底的淤泥中一动不动,鲤鱼会用鱼鳍挖一个坑躲,然后几十条鱼围成圆圈,头挨着头捱过冬天,直到春暖花开时,鲤鱼才会从梦中苏醒。
青蛙是典型的冷血动物,它不能自主调节体温,所以青蛙在秋天渐冷的时候便开始准备冬眠,它会用前肢掘洞钻入地下,用两条有力的后肢左右摆动,蹬出泥土。
最后青蛙会团入身体进入土中,在洞壁四周涂满身上的黏液,青蛙可以在洞中呆上数月至数年。科学家发现,灰树蛙、林蛙等几种青蛙非常耐寒,它们甚至不用掘洞,在落叶下就可以过冬。
科学家曾用这几种蛙在实验室进行过实验,逐渐冷冻青蛙,在气温降至零度以下时,青蛙的体液仍然没有冻结,在零下10℃时,它们才开始渐渐冻结,而在自然解冻后,青蛙又奇迹般地起死回生了。
蛇类是一种变温动物,它们冬眠方式多种多样,有的独自冬眠,也有的蛇选择集体冬眠,科学家发现集体冬眠的蛇可使温度增加2℃左右,并有利于春天来临时进行交配,繁殖后代。
爱尔兰有一种冰蛇,它跟灰树蛙一样耐寒,冰蛇在冬眠时不会钻入洞中,而是挺直身体,任由严寒将自己冻成冰棒,第二年春天,它还是能渐渐苏醒。
鸟类分为留鸟和候鸟,有的留鸟也会冬眠,欧洲北部的雨燕就会冬眠,由于夏秋两季常伴随寒流来袭,从而引起昆虫大规模死亡,这也导致了雨燕的突然陷入食物短缺的窘境。
此时,雨燕便会聚集在一起进入休眠状态,它们的体温会快速下降,直到一动不动。一旦气温转暖,它们便会立刻醒来。
我国北方中有一种叫做戴胜的鸟类,它们防御天敌的手段就是在窝里排泄,用臭味御敌,所以它们也是最臭的鸟类之一。
同样,戴胜过冬的方式也很奇葩,它们会围成一个圈,后面的鸟会把鸟喙伸进前一只鸟的泄殖腔内,而前面的鸟也会重复这个动作,这个“戴胜圈”,也可以增加它们的体温。
温度降到零度以下,会对动物身体造成不可逆的损伤,这些损伤由冰冻造成,冰晶膨胀会阻断细胞和细胞之间的成分交换,从而导致细胞死亡。然而这些擅长冬眠的动物在长期的演化过程中,体内已经产生了特殊的御寒蛋白质。
这些御寒蛋白质包括冰晶核蛋白、抗冻蛋白和抗冻剂,这些物质可以控制细胞外冰晶的形成速度,因此冬眠动物的体内不易结冰,它们更耐寒,而人类的身体里就不具有这类物质。
科学家认为无论冬眠动物选择以何种方式过冬,他们的体内都含有冰晶核蛋白,抗冻蛋白和抗冻剂,只是不同动物体内的抗冻物质的组成不同罢了。
在冬眠时,动物的体温会下降,新陈代谢、呼吸和心跳都会减慢,只能靠体内储存的营养物质来维系生命。蝙蝠冬眠时,体温仅为2℃左右,每五六分钟才呼吸一次。
蛇在冬眠时,体温也降到0℃,心跳次数减少了九成;而熊在冬眠时,身上的脂肪可以达到体重的50%,这么多的脂肪,在冬天不但能保暖,还是熊冬眠时重要的能量储备。
加拿大科学家发现,冬眠动物体内有一种叫做冬眠诱导素的物质,如果将来能够人工合成冬眠诱导素,为人所用的话,人类有可能将其利用在航空航天领域。
在以后进行星际穿越时,航天员会摄入冬眠诱导剂,在长达几十年的时间里进入冬眠状态,这样可以起到减缓衰老,减少耗费储备的作用。
当然,动物给科学家的启示不仅如此,还有许多谜题尚未找到答案,人脑细胞对缺氧极为敏感,只要几分钟的时间,人类的大脑就会出现不可逆的损伤,还可能造成脑死亡。
而熊在冬眠的半年时间内,大脑血液比平时少了9成,苏醒后却没有任何后遗症,并且科学家发现,熊还可以重新吸收膀胱中的尿液,还会将其中的有毒成分重新合成无毒蛋白质,其中一部变成了母熊的乳汁。
冬眠动物给科学家带来了太多的启示,以后真的会为人所用吗?
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