《动植物物未解之谜》电子版

《动植物未解之谜》之动物冬眠之谜《动植物未解之谜》以关爱动植物为宗旨，以破译动植物未解之谜为视角，为读者展示了动植物精彩的世界。

《动植物未解之谜》收录了当今世界上关于动植物领域中的未解之谜，内容广泛，涉及恐龙留下的悬念、神出鬼没的水中怪兽、荒野中的神秘动植物长生不老之谜、植物是否有血液和血型等近百个未解之谜。

《动植物未解之谜》以关爱动植物为宗旨，以破译动植物未解之谜为视角，对不同动植物身上所呈现出来的生存之谜、繁殖之谜、共栖之谜等给予了生动、精彩的分析与揭示。

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色。

这时，动物皮下有一层白色的脂肪，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色脂肪，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，血液的颜色也迅速变深。

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。

他们在同一实验中还发现，将肾上腺髓质组织移植到侧脑室，则肾上腺髓质可分泌儿荼酚胺，并使移植的黄鼠中的2只在整个冬季都不冬眠，而其余的4只则总冬眠天数、最长冬眠阵天数和冬眠阵数都较对照组短。

这说明儿荼酚胺可能是冬眠动物的抗诱发物。

前人在血液中发现的诱发物和抗诱发物，究竟是不是这两种物质或这两种物质的类似物，还有待进一步地实验和分析，才能最后得出结论。

不过我国学者提出的产生冬眠诱发物和抗诱发物的实验，无疑对研究动物冬眠的发生机制提出了明确的新观点。

从以上的一些实验我们可以清楚地看出，冬眠不仅仅是某些动物为了抵抗严寒的环境条件而产生的一种特有行为，而且我们还发现它们身体内产生了深刻的生理变化。

但在这些变化中，动物本身的某些系统、组织和器官，如呼吸系统、血液循环系统、消化系统、心脏、肝脏、肾脏和胰脏等，都是怎样改变的，这些系统和器官在不利的条件下是怎样适应和继续工作的，血液中诱发冬眠物质和抗诱发冬眠物质是怎样产生和发生变化的，这些物质的产生和变化与动物的大脑有何联系等，我们至今仍知之甚少，这些都是我们今后要进一步研究和发掘的谜。

在研究动物冬眠的同时，科学家还发现，一个处于冬眠的黄鼠的心脏，其离体的存活时间和在心电图上的记录活动，远比处于活动期内的黄鼠的心脏要长许多倍。

他们还发现在夏季诱发而进入冬眠的黄鼠，可以一直持续到下一个冬天，有的还可以在若干年内一直处于冬眠和苏醒期相互交替的状态。

这些发现无疑对研究和保存移植动物器官具有重大的启发性，这有可能对人类的某些不治之症和人类的长寿带来一线希望。

也许将来有那么一天，使得了某些不治之症的病人，利用诱发冬眠的物质，诱发这些人进入冬眠，并在相当长的时期内，使这些病人一直处在休眠之中，而当人们让这些病人从休眠中苏醒过来时，他们将惊奇地发现，这时的医生已很有把握治好这些病人。

而另外一些想“长生不老”的人，则可采用“冬眠技术”进入长期休眠，以大大延长他们的寿命。

相信这比在液氮下低温冷冻人体或器官以达到“长生不老”的目的，更为科学、现实和理想。

[沪教版第五册课文]动物的休眠夏天的傍晚，蝙蝠①在空中忽东忽西、忽高忽低地飞翔着。

它们正在捉蚊子，逮夜蛾呢。

等冬天来临，天气冷了，蚊子、夜蛾死的死，躲的躲，蝙蝠什么吃的也没有了。

怎么办呢？是躺着等死，还是像大雁、燕子那样千里跋涉，飞到温暖的南方去？不，都不是。

入冬之前，蝙蝠三五成群地躲到山洞里、屋檐下……在僻静安全能避风寒的地方集体睡眠。

它们双脚抓住崖壁、房檐等，成团成簇地倒挂着睡觉，生命活动几乎停止。

这种“睡觉”就叫“休眠”。

等到来年春暖花开，蚊子、夜蛾活跃了，蝙蝠才伸伸懒腰，打打哈欠，开始新一年的生活。

蝙蝠休眠在冬天，所以叫“冬眠”。

海参②也有睡大觉的习惯哩！不过海参休眠的季节不是在冬天，而是在夏天。

海参吃海底下的虫子。

夏天，风和日丽，虫子都浮到海面上来，海底再也没有海参吃的东西了。

可是，海参只会在海底蠕动，不会游泳。

怎么办呢？只好睡觉喽。

秋去冬来，海面变得寒气逼人。

虫子受不了啦，又回到海底过冬了。

哈哈，海参有了“粮食”，于是就醒过来了。

因为海参休眠在夏天，所以叫“夏眠”。