為什么有的動物可以冬眠,而身體不會餓,幾個月后又可以活動?為什么有的動物可以冬眠,而身體不會餓,幾個月后又可以活動,人為什么不可以?能不能讓人也冬眠冬
△冬眠,也叫“冬蟄”。某些動物在冬季時生命活動處于極度降低的狀態(tài),是動物對冬季外界不良環(huán)境條件(如食物缺少、寒冷)的一 種適應(yīng)。蝙蝠、刺猬、極地松鼠等都有冬眠習(xí)慣。冬眠,是一些異溫動物(一些冬眠哺乳類與鳥類)和變溫動物在寒冷冬季時其體溫可降低到接近環(huán)境溫度(幾乎到0℃),全身呈麻痹狀態(tài),在環(huán)境溫度進一步降低或升高到一定程度,或其他刺激下,其體溫可迅速恢復(fù)到正常水平。
關(guān)于冬眠似乎已經(jīng)沒有秘密可言,有常識的人都知道冬眠就是避開沒有食物的冬季。然而這只是很淺顯的道理,但動物冬眠的時候會產(chǎn)生那些變化、又會帶來什么樣的效果卻一直是一個謎。
來自維也納野生動物生態(tài)學(xué)研究所的研究人員最新的研究顯示,冬眠可能與延緩衰老有關(guān)。 研究人員以榛鼠為研究對象,他們發(fā)現(xiàn)榛鼠在進入冬眠狀態(tài)后幾乎是不吃不喝的,也就是說它們根本無需去收集食物來過冬,而之所能夠不吃不喝就是因為它們的新陳代謝明顯大幅下降,而且低溫降到了很低的程度。賽爾?吉羅德是這項研究的負責人,他為此做過一個實驗,給一只榛鼠提供充足的食物,而另一只榛鼠則提供少量食物,結(jié)果這只少量進食的榛鼠選擇了進入冬眠狀態(tài)。研究人員對它進行了研究,發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)存儲了大量的脂肪和能量,而且在它進入冬眠狀態(tài)后,放在它窩里的溫度計數(shù)字開始急速下降,這意味著這只榛鼠幾乎已經(jīng)失溫了,溫度僅夠維持內(nèi)臟運轉(zhuǎn)。更神奇的是,當它從冬眠中恢復(fù)過來的時候,相比那只每天都有充足食物的榛鼠顯得更加精神,更方面的健康程度更加年輕。換句話說,冬眠之前它們都是18歲,但是冬眠之后有東西吃的榛鼠已經(jīng)19歲了,而冬眠的榛鼠還是18歲。 這個研究結(jié)果的發(fā)現(xiàn)令賽爾?吉羅德格外興奮,這意味著動物的冬眠不僅僅是要熬過缺少食物的冬天,更是一種保持身體健康,延緩衰老的手段。研究人員也對溫度和衰老的之間的關(guān)系進行了分析,數(shù)據(jù)表明在冬天的時候人體不斷散發(fā)熱量來抗衡嚴寒,使得身體溫度偏高,在這個過程中端粒將會變短。而端粒的長度就決定了你的衰老程度,端粒長就顯得年輕、端粒短就顯得老。而這份研究將為現(xiàn)在的老年人提供一些幫助:在冬天的時候是否可以通過一些簡單、簡短的“冬眠”來延緩衰老。
對于熱血動物和冷血動物來說,它們的的冬眠表現(xiàn)出了不同的特征。對于冷血動物來說,它們的體溫會隨著外部環(huán)境的變化而變化,可以說它們體溫的變化是被動式的,而對于熱血動物來說,它們的體溫是自己調(diào)節(jié)的,它們會將自己的溫度調(diào)到適合冬眠的時候,才開始它們的冬眠,當它們結(jié)束冬眠的時候,制造熱量的器官就會被調(diào)動,將它們的溫度調(diào)到原來的水平。
動物的冬眠與動物體內(nèi)的誘發(fā)冬眠的物質(zhì)以及抗誘發(fā)物質(zhì)的比例有關(guān)?茖W(xué)家們對此作出這樣的推斷:冬眠的動物可能在一整年的時間里都會制造誘發(fā)冬眠的物質(zhì),正是由于這些物質(zhì),使得動物冬眠。而對于抗誘發(fā)物質(zhì)來說,則是在動物冬眠之后才開始制造的。這種物質(zhì)從制造開始起會不斷的上升,到春天的時候,就會慢慢地下降。當動物的抗誘發(fā)物質(zhì)的濃度高于誘發(fā)物質(zhì)的濃度的時候,冬眠的動物就會醒過來。但是,對于這兩種物質(zhì)的性質(zhì)以及由此帶來的動物生理上的巨大變化,科學(xué)家們依舊沒有搞清楚。
到目前為止,動物為什么會冬眠,雖然有種種的說法,但是依舊找不到真正的原因。但是,我們相信,謎底終有解開的一日。
先來說說啥是冬眠:
生物通過降低自身新陳代謝、停止絕大部分生命活動,來適應(yīng)寒冷環(huán)境不利影響的現(xiàn)象。
其實不僅是動物還有一些植物也需要冬眠。不過它們的表現(xiàn)形式有所不同,植物會落葉、停止光合作用和生長;動物主要表現(xiàn)為呼吸、心率和體溫降低,長時間蟄伏。
動物在冬季不像我們?nèi)祟愑幸挛铮照{(diào)等等外在物品來保暖,只能通過一些在人類眼里很沒有必要的行為來解決恒定體溫的高代謝產(chǎn)熱需求與環(huán)境中可利用食物資源減少之間的矛盾。
有的動物選擇遷徙,改變食譜,還有的動物提前儲備足夠能量(如脂肪組織)、降低自身體溫,從而降低新陳代謝水平。
后者也就是咱們說的冬眠。這些動物主要是兩棲類和類動物等變溫動物,當然也有少部分哺乳類,比如刺猬,老鼠。
動物為什么冬眠,這個答案很簡單:節(jié)約能量。
或許導(dǎo)致冬眠的直接原因是環(huán)境溫度低、食物缺乏、體溫降低等,但最核心的一定是節(jié)約能量。
還有動物在冬眠時候可不是一睡睡幾個月,要知道變溫動物對外界環(huán)境溫度十分敏感,冬眠期間如果溫度波動較大,就會影響冬眠行為,造成動物在冬眠和蘇醒間交替。
至于人為什么不能,那當然是因為咱們不能大吃大喝來囤積脂肪,這樣會導(dǎo)致很多疾病,這里所長就不細說了。
當然你說在未來人能不能冬眠,所長會回答你有可能,科幻電影里的休眠艙其實可以看做廣義上的“冬眠”
但這究竟能不能實現(xiàn),還得看未來咱們的技術(shù)發(fā)展!
參考文獻:
[1]https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(14)
[2]本刊編輯部.星際旅行中的“冬眠”技術(shù)[J].軍事文摘,2015(14):4-9.
[3]本刊綜合.讓人類“休眠”可能實現(xiàn)[J].學(xué)苑創(chuàng)造(3-6年級閱讀),2016(Z2):4.
冬眠生物大多是爬行動物,血動物代謝緩慢,一覺睡幾個月并不會特別饑餓。只有少數(shù)哺乳動物,會儲存食物或在冬眠前會大量飲食儲存脂肪,饑餓時就靠食物或脂肪生存。
多細胞動物需要面臨一個嚴峻問題就是體溫,本身細胞都需要生存在適宜的溫度中,因為細胞酶類的活動就需要一定溫度,酶本質(zhì)上多是蛋白或者RNA,在較高的溫度中會失活,在較低的環(huán)境中活性也會降低,所以多細胞生物需要保持體溫。而冷血動物和恒溫動物體溫調(diào)節(jié)完全不同,冷血動物不能主動調(diào)節(jié)體溫,需要靠陽光、溫泉等天然的熱源保持體溫,多數(shù)時候體溫是比較低的,心跳等活動也比較低,這會導(dǎo)致生物體生理活動的降低,所以冷血動物的生理活動一般比較弱,這樣可以保持較多的能量,但是在冬季氣溫太低會導(dǎo)致體溫大幅度下降,因而導(dǎo)致生理活動無法正常進行,這會導(dǎo)致死亡。
也因為冷血動物不需要主動維持體溫,所以能量的消耗比較少,進食頻率比較低。恒溫動物則不同,吃下的食物中的能量被更多地運往細胞供能,細胞氧化糖類等物質(zhì)的時候會產(chǎn)生一定的熱量,而體溫的恒定可以保證生理組織足夠的活性。恒溫動物一般是大腦比較發(fā)達的生物,下丘腦中存在著體溫調(diào)節(jié)中樞,可以通過調(diào)節(jié)血量等方式保持體溫,畢竟多細胞生物的各處組織器官需要血液運輸來的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)才能存活。這使得生物的心跳頻率等比較高,體溫降低心跳會變緩就是這個原因,但是也因為這個因素恒溫動物對能量的消耗比較迅速,對進食頻率有較高的需求。
所以大多數(shù)冬眠的生物都是冷血生物和昆蟲等,恒溫的哺乳動物卻缺乏這樣的能力。冷血動物在冬眠的時候一般都是在地穴中,本身地穴中就比較封閉、隔離于外界環(huán)境,且處于地下,所以溫度能稍微高一些。冬眠時冷血動物的心跳、呼吸頻率都再次降低,將生理活動降到最低,這時冷血動物就能更好地保存體內(nèi)的能量,最大程度地將能量用于維持心跳、呼吸等最重要的生理活動,這樣冷血動物就能在一整年的大多數(shù)時間冬眠,將活動的時間主要集中夏季。
恒溫動物則不行,因為進食的頻率更高,且因為維持體溫需要消耗較多的能量。能夠冬眠的哺乳動物通常有兩類,一類是像松鼠一樣的小動物,它們在冬季來臨前就會初備很多食物,冬季的時候就不必要外出覓食,減少了被捕食的幾率,也減少了餓死的風險;一類是像熊一樣的大型物種,它們則主要是儲備脂肪,脂肪本身就是過多糖分、脂肪攝入轉(zhuǎn)化來的,在缺少食物的時候脂肪也會轉(zhuǎn)化供能,人類也有這種能力,所以餓的時間長會餓會瘦,不過熊類更進一步,它們會主動地在冬季來臨前儲備脂肪,在冬季時可以轉(zhuǎn)化供能,能使它們更長時間地抵擋饑餓/。不過熊并不怕冷,只是冬季動物活動減少,外出捕食本身就需要消耗能量不劃算,所以干脆睡覺。
人類也是恒溫動物,所以不具備冬眠的能力,能量消耗的速度比較高,一天得吃三兩頓,動物界能像人類這樣任性吃喝的生物基本上沒有,因為人類知道飼養(yǎng)等方式生產(chǎn)食物,使得物質(zhì)極大地豐盛。如今人類也在研究冬眠的辦法,大概是要面對星際移民等問題,冬眠時生理活動降低,相對也可以將生理活動對自身的消耗降低,可以使人撐過更長的時間,不過目前仍無法做到。
因為動物可以減少心跳和能量消耗,而人不能。
動物冬眠的主要原因是缺乏食物及氣溫,如果食物足夠氣溫適宜的話大部分動物都不會選擇冬眠。
大多數(shù)冷血動物在冬天都會冬眠,少數(shù)非冷血動物也會冬眠。
動物冬眠最明顯的特征就是心跳和呼吸減緩,體溫下降,部分冷血動物甚至可以達到0度,異溫動物比如蝙蝠體溫在零下9度之后還可以正常解凍,可見生命力的強大。
動物冬眠心跳次數(shù)可降到10~30次,呼吸每分鐘可降到幾次,身體儲存的脂肪足夠它們安然度過寒冷的冬天。
這就是為什么大多數(shù)動物秋天開始囤積脂肪,因為秋天是補充能量最后的機會。著名的菜品熊掌就是在秋天儲存了能量的熊掌,如果在春天找到的熊掌就會比較干癟了。
人類不會冬眠是因為人類是恒溫動物,而且沒有冬眠的必要,人類在冬天可以獲取足夠的食物自然不需要冬眠。
天生的。????
動物在冬眠時,不吃東西也不會餓死。因為冬眠以前,它們早就開始了冬眠的準備工作,那就是從夏季開始,便在自己的身體內(nèi)部逐漸積累營養(yǎng)物質(zhì),特別是脂肪。等到冬眠期來臨,體內(nèi)積累的營養(yǎng)物質(zhì)相當多了,于是就顯得肥胖起來。所積累的這些營養(yǎng)物質(zhì),足夠滿足整個冬眠過程中身體的需要。
盡管在身體內(nèi)積累大量營養(yǎng)物質(zhì),可是冬眠期長達數(shù)月之久,怎么夠用呢?原來動物在冬眠期間,伏在窩里不吃也不動,或者很少活動,呼吸次數(shù)減少,體溫也降低,血液循環(huán)減慢,新陳代謝非常微弱,所消耗的營養(yǎng)物質(zhì)也就相對減少了,所以體內(nèi)貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)是足夠供應(yīng)的等到身體內(nèi)所貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)快要用光時,冬眠期也將結(jié)束了。冬眠過后的動物,身體顯得非常瘦弱,醒來后要吞食大量食物來補充營養(yǎng),以便盡快恢復(fù)身體常態(tài)。
新陳代謝處于停止狀態(tài)
動物冬眠時,整整一冬不吃東西為什么不會餓死呢?這是就是它在進行斷食辟谷之故。 1、動物冬眠斷食辟谷 每當氣候漸漸變冷,食物缺乏的時候,許多動物就進入冬眠,進行斷食辟谷調(diào)整機體,減少機體新陳代謝,使其維持在一個比較低的基礎(chǔ)代謝消耗,以期獲得更大的生存空間,從而適應(yīng)變化的內(nèi)外環(huán)境。所以,冬眠現(xiàn)象是動物生存斗爭中對不良環(huán)境適應(yīng)的一種方法。 動物冬眠時,一冬不吃東西也不會餓死。因為冬眠以前,它們早就開始了冬眠的準備工作,用來度過這段困難時期。
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