人類雖然經常自诩為高級動物,但和野生動物比起野外生存能力的話,人類有時也會自愧不如,因為這些動物大都具有“超能力”。在冬季,人們可以生活在有暖氣空調的房間裡,而動物隻能憑借自身的“超能力”抵禦嚴寒。
冬眠就是動物衆多“超能力”中的一種,進入了漫長而寒冷的冬季,許多動物便進入了沉睡狀态,體溫随氣溫下降,接近于零度,新陳代謝速度也變慢,體内的器官組織也仿佛沉睡了一般。
各種動物冬眠的方式有很大不同,“水下環藝設計師”河狸在每年的11月便開始忙碌起來,因為它要準備過冬了,它們會撿拾大大小小樹棍鋪在巢穴裡,将自己的巢穴加固得異常結實。
另外它們還會準備好長短一緻的樹枝,在溫度處于零度以下,河面開始結冰後,河狸便會藏在在冰下的巢穴中過冬,而這些小樹枝就是它們的冬季口糧。
春夏秋三季,河中的鯉魚在水中自由遊動覓食,而一到了冬天,它們會停止進食,開始尋找過冬的地方。
鯉魚習慣藏匿于河底的淤泥中一動不動,鯉魚會用魚鳍挖一個坑躲,然後幾十條魚圍成圓圈,頭挨着頭捱過冬天,直到春暖花開時,鯉魚才會從夢中蘇醒。
青蛙是典型的冷血動物,它不能自主調節體溫,所以青蛙在秋天漸冷的時候便開始準備冬眠,它會用前肢掘洞鑽入地下,用兩條有力的後肢左右擺動,蹬出泥土。
最後青蛙會團入身體進入土中,在洞壁四周塗滿身上的黏液,青蛙可以在洞中呆上數月至數年。科學家發現,灰樹蛙、林蛙等幾種青蛙非常耐寒,它們甚至不用掘洞,在落葉下就可以過冬。
科學家曾用這幾種蛙在實驗室進行過實驗,逐漸冷凍青蛙,在氣溫降至零度以下時,青蛙的體液仍然沒有凍結,在零下10℃時,它們才開始漸漸凍結,而在自然解凍後,青蛙又奇迹般地起死回生了。
蛇類是一種變溫動物,它們冬眠方式多種多樣,有的獨自冬眠,也有的蛇選擇集體冬眠,科學家發現集體冬眠的蛇可使溫度增加2℃左右,并有利于春天來臨時進行交配,繁殖後代。
愛爾蘭有一種冰蛇,它跟灰樹蛙一樣耐寒,冰蛇在冬眠時不會鑽入洞中,而是挺直身體,任由嚴寒将自己凍成冰棒,第二年春天,它還是能漸漸蘇醒。
鳥類分為留鳥和候鳥,有的留鳥也會冬眠,歐洲北部的雨燕就會冬眠,由于夏秋兩季常伴随寒流來襲,從而引起昆蟲大規模死亡,這也導緻了雨燕的突然陷入食物短缺的窘境。
此時,雨燕便會聚集在一起進入休眠狀态,它們的體溫會快速下降,直到一動不動。一旦氣溫轉暖,它們便會立刻醒來。
我國北方中有一種叫做戴勝的鳥類,它們防禦天敵的手段就是在窩裡排洩,用臭味禦敵,所以它們也是最臭的鳥類之一。
同樣,戴勝過冬的方式也很奇葩,它們會圍成一個圈,後面的鳥會把鳥喙伸進前一隻鳥的洩殖腔内,而前面的鳥也會重複這個動作,這個“戴勝圈”,也可以增加它們的體溫。
溫度降到零度以下,會對動物身體造成不可逆的損傷,這些損傷由冰凍造成,冰晶膨脹會阻斷細胞和細胞之間的成分交換,從而導緻細胞死亡。然而這些擅長冬眠的動物在長期的演化過程中,體内已經産生了特殊的禦寒蛋白質。
這些禦寒蛋白質包括冰晶核蛋白、抗凍蛋白和抗凍劑,這些物質可以控制細胞外冰晶的形成速度,因此冬眠動物的體内不易結冰,它們更耐寒,而人類的身體裡就不具有這類物質。
科學家認為無論冬眠動物選擇以何種方式過冬,他們的體内都含有冰晶核蛋白,抗凍蛋白和抗凍劑,隻是不同動物體内的抗凍物質的組成不同罷了。
在冬眠時,動物的體溫會下降,新陳代謝、呼吸和心跳都會減慢,隻能靠體内儲存的營養物質來維系生命。蝙蝠冬眠時,體溫僅為2℃左右,每五六分鐘才呼吸一次。
蛇在冬眠時,體溫也降到0℃,心跳次數減少了九成;而熊在冬眠時,身上的脂肪可以達到體重的50%,這麼多的脂肪,在冬天不但能保暖,還是熊冬眠時重要的能量儲備。
加拿大科學家發現,冬眠動物體内有一種叫做冬眠誘導素的物質,如果将來能夠人工合成冬眠誘導素,為人所用的話,人類有可能将其利用在航空航天領域。
在以後進行星際穿越時,航天員會攝入冬眠誘導劑,在長達幾十年的時間裡進入冬眠狀态,這樣可以起到減緩衰老,減少耗費儲備的作用。
當然,動物給科學家的啟示不僅如此,還有許多謎題尚未找到答案,人腦細胞對缺氧極為敏感,隻要幾分鐘的時間,人類的大腦就會出現不可逆的損傷,還可能造成腦死亡。
而熊在冬眠的半年時間内,大腦血液比平時少了9成,蘇醒後卻沒有任何後遺症,并且科學家發現,熊還可以重新吸收膀胱中的尿液,還會将其中的有毒成分重新合成無毒蛋白質,其中一部變成了母熊的乳汁。
冬眠動物給科學家帶來了太多的啟示,以後真的會為人所用嗎?
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