最近的蜥蜴和虫子越来越多了,昨天看到真菌培养皿里竟然有多条肉虫在疯狂地摆头。唉,有点怀念那些寒冷的日子了。
虫子多了是因为卵的孵化,但是骑车路上那些很容易被我压到尾巴的蜥蜴从惊蛰它们睡醒了开始就越来越多,正好上周有两篇关于啮齿类动物冬眠诱因的研究,那我们今天就来聊聊冬眠。
冬眠
蛇、蜥蜴、青蛙这类变温动物,某些哺乳类动物和少部分的鸟类在寒冷的季节,会通过降低体温的方式而进入的类似昏睡的生理状态。灵长类动物中的粗尾侏儒狐猴等也可进行冬眠。
对于变温动物,它的代谢速率等生理状态都是随着温度而变化的。天冷了,他们自然而然进入了冬眠状态。所以科学家们一般倾向于研究恒温动物的冬眠。因为它们能精确地和有目的地控制自己的体温,更有应用价值。
冬眠的类型
一些哺乳类动物(如蝙蝠)的冬眠不会间断。
其它如睡鼠、榛睡鼠、刺猬、土拨鼠或者欧黄鼠等的冬眠伴随有短暂的觉醒。
不同于冬眠的一些行为
冬休:比如熊,松鼠,浣熊,它们的体温不会像真正的冬眠动物那样大幅度下降,它们会经常醒来,换个姿势继续睡。期间不吃不喝不排便,靠脂肪度日,但是不丧失肌力,相比之下,如果人这样躺在病床上,会丧失90%的肌力。
静息状态:比如鹿将体温降至15摄氏度进入静息状态。
另外很多科学家认为,冬眠、冬休、静息状态的界限其实没有那么分明,很多动物都可以根据环境温度和食物状况调节自己的代谢水平和体温。动物们真的很厉害啊。
冬眠的研究
冬眠的研究很多,我们现在知道冬眠的动物体温和代谢都会下降,不进食,只是依靠自身的脂肪度日,特别是肩胛骨间棕色脂肪组织(IBAT)。
这种组织位于肩膀和颈部,是非常重要的能量来源,特别是在外界温度升高,动物从冬眠状态中苏醒过来的时候,这个过程长达数小时。苏醒过程的后半段,动物通过身体颤抖,(屈肌和伸肌同时收缩,一种高放能动作)可将体温提升到正常水准。
动物们冬眠的时间也不一样,而且有的还有社会性冬眠现象,即大家在一起冬眠的温馨场面。
(蛇就是这么温馨的动物)一直以来,人们认为冬眠是外界因素诱发的,如环境温度的下降和秋季食物短缺。
但一些专家认为,逐渐缩短的白昼是一种冬眠信号,它会导致一些内在因素的改变,如激素水平的变化和季节性变化的生物钟的调节。
最近发表在Nature上的两篇文章对啮齿类动物的大脑进行了研究,其中一组通过寒冷诱导了小鼠产生冬眠后对下丘脑一系列神经进行分析,发现刺激这组神经可以让小鼠产生类似休眠的生理状态。而另一组很巧的也对下丘脑区域进行了研究,他们发现刺激表达焦谷氨酰化RF-酰胺肽(pyroglutamylated RF-amide peptide)的下丘脑细胞可以延长小鼠的冬眠状态。
也许这些研究成果看起来很难和我们人类联系起来,但其实大有用处。
比如很多动物睡这么久,醒来后还是肌肉有力,甚至一些器官的状态比不冬眠的同类年轻。联想我们人类,这些研究可能会有助于解决长时间生病卧床的患者肌肉退化,四肢无力等问题。
还有,人们发现如果要去探索目前发现的距离地球最近的宜居星球,以我们现在的飞行速度,需要飞150年,那么对于航天旅行和探索,一个定时休眠技术就很有必要了。
我们要向动物学习的还有很多呢。
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