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动物冬眠之谜
作者： 盛文林 2013年08月21日 来源：台海出版社
每当冬季来临，有些蠕虫、昆虫、两栖类、爬行类、某些鸟类和兽类，便钻进它们预先挖好的洞穴里，在洞穴中一动不动地进入一种较长时间的休眠状态，这就是动物的冬眠。
冬眠不是所有动物都有的，而是动物中一些种类所特有的一种越冬方式。大多数动物是靠它们身上很厚的皮毛和丰厚的羽毛的保护，在亚极带和中纬度地带越冬的。还有一些动物，则迁
徙到温暖的地方去过冬。
动物冬眠无论在行为上还是在生理上，不能不说是一种奇妙而神秘的现象。动物是怎样冬眠的?动物冬眠时行为和身体内发生了一些什么变化，冬眠的原因是什么?动物冬眠只是对环境条件变化的一种行为反应吗?总之，人们对动物冬眠现象的研究还很不够，所知甚少，还有许多未解之谜有待科学家去揭开。
在加拿大，有些山鼠在冬季到来之前，它们便开始行动，挖好地穴，钻进洞中，将身体蜷缩成一团，开始越冬——冬眠。这时它们呼吸很慢，心脏每分钟只跳动1～2次，体温也逐步下降，下降到和外界的温度几乎一致。如果人们用脚踢它，它动也不动，没有任何反应，好像死了一样。但它的爪和鼻子却显微红，这说明氧气还在它体内的血液中运行，它并没有死，而是冬眠——越冬。
松鼠冬眠也很奇特，有人曾把一只冬眠的松鼠从树洞中挖出，只见它的头就像折断了一样，任人们怎样摇动，它都没有反应，甚至用针去刺它，它也不醒。刺猬冬眠也别具一格，它的呼吸几乎停止，因为它在冬眠时，喉头上的一块软骨可将口腔和咽喉隔开，并掩紧气管的入口。最有趣的是蝙蝠，它们用两脚倒悬着冬眠，这样经过一个冬天，竟然不会跌下来，
真是妙极了。
科学家对冬眠动物进行研究和观察后认为，冬眠动物在一年中要经历3种状态；活动状态、冬眠状态和苏醒状态。在夏季，它们是非常活跃的，处于活动状态。随着秋季的到来，它们就开始进入若干个冬眠周期，在各个冬眠周期之间，还有若干个短暂的苏醒期。一般说，开始冬眠周期稍短些，以后便越来越长，到了严冬时冬眠周期最长，这以后冬眠周期便越来越短，直到春季最后苏醒，而后便进入活动状态。在严冬冬眠高峰期，黄鼠一次入眠约为14天，山鼠则为30天。在各冬眠周期之间有一个历时2～3天的短暂苏醒期。
冬眠动物在冬眠期，其体内某些系统、组织和器官将发生一系列变化，以适应冬眠。其主要变化是体温下降，心搏减慢到正常时的1／200，心脏跳动不规则；血液循环系统变化很显著，血管变窄，红细胞和白细胞减少，但红细胞的寿命则比正常情况下长3倍，血凝固较慢，在低温情况下，红细胞不会聚集在一起。在冬眠期，动物的呼吸系统也发生显著变化，呼吸次数可降到每5分钟只进行一次，其需氧量也大幅度下降，下降到只相当于它们在活动期所需氧气的1／100，而它们血液中的含氧量却处于高度的饱和状态，这就使血液始终是鲜红。这时，动物皮下有一层白的脂肪，它有隔热作用，保护体内热量不致失散，而在肩
胛骨和胸骨周围的棕脂肪，用以供给能量，以便维持冬眠动物生命和苏醒时所需要的能量。
冬眠动物苏醒过来的情况也是很有趣的。这时动物全身会剧烈颤抖和抽动，并大口大口地喘气，表明它们体内细胞急需要氧。呼吸变得越来越深、越来越快，血液的颜也迅速变深。尽管当时的外界温度很低，但体温会迅速上升，大约2小时之后，动物就会完全苏醒过来，并开始它的正常活动。
早在20世纪60年代，动物冬眠现象和随之而发生的生理变化，科学家研究得已经比较清楚了。但到底是什么因素在每年的冬季到来之前使动物进入冬眠状态，则了解得还很不够。1968年以后，英国海洋局研究动物冬眠的科学家道厄和他的合作者斯里伯尔，对动物冬眠奥秘的研究作出了重要的贡献：他们用一系列实验，证明了在冬眠动物的血液里有一种能诱发冬眠的物质。他们从一只正在冬眠的黄鼠身上抽出了3毫升血，并立即把其中的2毫升分别注射到已脱离冬眠状态的2只黄鼠的静脉中。结果，把这2只黄鼠放进室温为7℃的冷房中，它们在几天之内又回到了冬眠状态。按照同样的方法，他们从2只正在冬眠的黄鼠身上抽血，立即注射到正处在活动期的黄鼠静脉中，结果它们也都进入冬眠状态。这些实验证明了正在冬眠的黄鼠血液中可能有一种能诱发自然冬眠的物质。
接着，他们用离心机把处于冬眠状态的黄鼠血液分离成血细胞和血清2个组分，并进一步查明了只有血清这个组分可以诱发黄鼠进入冬眠。用处于冬眠状态的旱獭血清给黄鼠注射，黄鼠也进入了冬眠。他们还用同样的方法，使冬季养在温室里的动物进入冬眠(一般说，冬眠动物在温室里，即使在冬季的冬眠季节，它们也不会进入冬眠状态)。他们先用21只黄鼠分3组做实验，每只黄鼠身上均植入一个热敏电阻温度计，然后分别用旱獭和黄鼠的冬眠血清向两组(每组各7只)黄鼠注射血清，同时，又给第三组注射处于活动期的黄鼠血清，结果发现，注射冬眠血清的两组黄鼠体温都下降了，有几只还真正地进入了冬眠。然后，把这三组黄鼠放进冷房，接受冬眠血清的两组黄鼠，正如它们在冬季应该发生的那样，都很快地进入了冬眠；而只接受活动期血清的第三组黄鼠，并未进入冬眠。
以上这些实验结果说明，这些诱发物不论在冬季或夏季都能发生作用，而且在冬季不论在冷的或者暖的环境里都能起作用。
这两位科学家在实验中还发现，某些血清样品似乎对冬眠诱发物起对抗作用。他们把处于冬眠和活动期的黄鼠血清以及残留物，按不同比例混合，并用这些混合物分别在动物身上进行实验，结果发现含有活动期血液残留物的混合物，即使在混合物中有诱发物存在的情况下，
仍能使动物的冬眠开始比正常时间大大推迟，这说明血液残留物中含有抵抗冬眠诱发物的抗诱发物。因此可以设想，冬眠的开始时间取决于诱发物和抗诱发物之间的比例变化。也就是说，冬眠动物在一年之中的某一时期，如在冬季到来之前，它产生的诱发物比它所产生的抗诱发物大到一定浓度时，诱发物终于抑制住抗诱发物，并把诱发物渗透到动物的组织和器官内，因此就产生了第一次冬眠。而当春季到来之时，它所产生的诱发物和抗诱发物的比例及浓度恰好相反，抗诱发物在血液中的比例越来越大，变得足以抑制住诱发物时，动物就又回到了活动状态。
那么，这种诱发冬眠物和抗诱发冬眠物到底是什么呢?1991年，我国学者向忠民和蔡益鹏在研究黄鼠冬眠作用时发现，在自然冬眠黄鼠入眠前，黄鼠脑内儿荼酚胺下降，并在整个冬眠期始终维持一个低水平。他们还用儿荼酚胺的拮抗剂6-羟多巴胺在黄鼠的脑室内注射，发现黄鼠可以提早进入冬眠，最长冬眠阵持续时间及总冬眠天数都较对照为长。这提示脑内儿荼酚胺的降低，可能在冬眠的发动和维持中起重要作用，则6-羟多巴胺可视为动物冬眠的诱发物。
>动物冬眠的方式
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