動物為什麼要冬眠
動物冬眠的現象
一些不耐寒的動物,經常用冬眠度過寒冷的季節,這已經成為它們的一種習性。每年霜降前後,氣溫就逐漸降低,池塘中的蛙鳴便消失了;長著肉翅膀的蝙蝠倒掛在陰暗的屋梁或洞壁上,開始它的長睡;鼴鼠、倉鼠、穴兔、刺蝟等也躲入洞穴,進入一種不吃不動的休眠狀態。
此時,休眠動物的體溫不斷下降,直至同氣溫接近,呼吸和心率極度減慢,機體內的新陳代謝作用變得非常緩慢,降到最低限度,僅僅能夠維持它的生命。
不同動物的冬眠
然而,熱血動物與冷血動物的冬眠是不同的。冷血動物的體溫,取決於外部的環境,它們體溫的升高或降低完全是被動的。而熱血動物的冬眠,則能把自己的體溫精確而有目的地加以控製。它們能夠逐步降低體溫,一直降至一定的限度,進入冬眠狀態。當它們出眠時,便把製造熱量的器官充分調動起來,在幾小時內便可把體溫恢複到原有水平。
這種熱血冬眠動物所具有的製造熱量、補償體溫消耗和保持恒溫的高級、複雜的生理現象,引起了科學家的注意,於是他們做了許多研究。但迄今為止,有關動物冬眠的誘因和生理機製還是各有各的說法。
動物冬眠各具特色
在加拿大,有些山鼠冬眠長達半年。冬天一來,它們就掘好地道,鑽進穴內,將身體蜷縮一團,呼吸由逐漸緩慢到幾乎停止,脈搏也相應變得微弱,體溫直線下降,可以達到5攝氏度。即使用腳踢它,也不會有任何反應,簡直就像死了一樣。
鬆鼠睡得更死。有人曾把一隻冬眠的鬆鼠從樹洞中挖出,無論怎麼搖它的頭,它始終不睜開眼睛。把它擺在桌上,用針刺都刺不醒。隻有用火爐把它烘熱,它才悠悠而動,而且需要經過很長的時間。
刺蝟冬眠時簡直連呼吸也停止了。原來,它的喉頭上有一塊軟骨,可將口腔和咽喉隔開,並掩緊氣管的入口。生物學家曾把冬眠中的刺蝟放入溫水中,浸上半小時,才見它蘇醒。
蝸牛是用自身的黏液把殼密封起來。絕大多數的昆蟲,在冬季到來時不是“成蟲”或“幼蟲”,而是以“蛹”或“卵”的形 式進行冬眠。
動物冬眠的姿勢也各不相同。蝙蝠往往在屋梁上或山洞頂部的隱蔽處,把身體倒掛著呼呼熟睡;刺蝟、鬆鼠和狗獾等在洞穴或窩巢中抱頭大睡;石頭下、枯葉堆、樹洞裏,都可以成為蜥蜴的冬眠場所;蝸牛則躲藏在石縫或枯葉間,連自己的殼也封閉起來,隻留一個小孔供呼吸用。
生理學家的觀點
行為生理學家把引起動物特有行為的外界信號稱為刺激。外界刺激越多,內部本能的適應能力越強。因此,他們認為動物冬眠主要是外界刺激所致。
這個刺激主要來自 兩方麵:一是環境溫度的降低;二是食物不足。上述觀點遭到許多人的反對,他們的理由是人工降溫並不能保證所有的冬眠動物都入眠,而且不少冬眠動物每到冬季就會自動停止或拒絕進食,並非是食物不足。
科學家們的探索
科學家們用黃鼠進行試驗。他們從正在人工條件下冬眠的黃鼠身上抽出血液,注射到活蹦亂跳的、生活在盛夏的黃鼠靜脈中,後者隨即進入了冬眠狀態。這表明,正在冬眠的黃鼠的血液中,可能存在一種會誘發冬眠的物質。
1983年,有科學家從鬆鼠腦中抽提了一種抗代謝激素。當把這種激素注射到無冬眠習性的小鼠身上時,會明顯降低它的代謝率,體溫也降至10攝氏度左右,由此可見,激素代謝也可能是誘 導冬眠的另一途徑。最近,又有科學家從動物細胞膜上的變化這一新角度探討了動物冬眠機理。但細胞膜變化與神經傳導如何聯係、作用,細胞膜變化是否真是冬眠的關鍵因素還有待研究。總之,要解開動物冬眠之謎,還有待於人們努力探索。