在寒冷的冬季,没有什么比温暖的床更具吸引力了。但是对于某些动物来说,当夜晚漫长而温度较低时,在舒适的书房里弯腰不仅是暂时舒适的问题 - 这是生存的必要条件。
某些动物物种已经进化出一种适应性,使他们能够在稀缺食物的情况下度过长时间的时间 - 它们进入了一个被称为冬眠的状态。而且,当动物冬眠比简单地卷起午睡更具戏剧性时,会发生什么。极端的代谢变化正在发生。动物的心脏和呼吸速度放缓,其体温下降。根据物种的不同,几天甚至几周的时间可能会过去,而动物可以醒来,吃或缓解自己。
“休眠”一词源自拉丁语休眠,意思是“过去冬天”,根据在线词源词典。该术语起源于17世纪后期,指的是昆虫卵和植物中的休眠状态,并从18世纪开始应用于其他动物。
如今,许多类型的哺乳动物被认为是冬眠,包括蝙蝠,啮齿动物,熊甚至灵长类动物 - 三种矮人狐猴在马达加斯加和侏儒慢的洛里斯在越南,发现冬眠了。
冬眠的土拨鼠甚至启发了一年一度的美国土拨鼠日庆祝活动。这一传统是由德国移民带到美国的 - 民间传说将刺猬的阴影从冬眠到冬季结束时的长度联系在一起。
大的睡眠
休眠通常与限制粮食供应的季节性变化有关。通过代谢抑制,体温下降和Torpor(一种睡眠状的状态)可以识别出它,并带有短暂的清醒爆发。尽管已知某些鱼类,两栖动物,鸟类和爬行动物休眠根据史密森尼国家自然历史博物馆的脊椎动物动物学名誉,唐·威尔逊(Don Wilson)表示,在寒冷的冬季,休眠通常与哺乳动物有关。
威尔逊告诉《 Live Science》,吸热的哺乳动物 - 内部产生体热的“温血”动物,需要恒定的能源来保持发动机的运行。当难以找到能源时,冬眠可以帮助他们天气恶劣的条件。
他说:“在一年中,当时能源缺失(尤其是在北部气候下),一种应对机制就是关闭。” “他们将在食物丰富并积聚脂肪的几个月内大量喂食,然后睡觉,生活在脂肪储备中。”
威尔逊说,一种称为“棕色脂肪”的特殊类型的脂肪在冬眠的哺乳动物中积聚。威尔逊说,冬眠的蝙蝠会在肩blade骨之间产生棕色脂肪,但哺乳动物也可以在腹部和身体其他地方储存棕色脂肪。
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冷又慢
根据2007年发表在2007年的研究,棕色的脂肪大有帮助,将其新陈代谢降低到其正常率的2%。神经化学杂志。
它们的核心体温也大大降低。它通常会徘徊在动物den的气温附近北极地松鼠根据阿拉斯加费尔班克斯大学北极生物学研究所的神经化学家兼教授凯利·德鲁(Kelly Drew)的说法。
德鲁对Live Science说,北极地松鼠的Torpor持续了大约两到三周,这些动物“始终如一地”大约12至24小时,然后恢复了冬季的睡眠。他们重复此过程长达八个月。
Drew说,尽管北极松鼠的体温比任何其他冬眠的哺乳动物都保持较低,但其身体的整体变化与其他冬眠哺乳动物中发生的变化并没有什么不同。
德鲁说:“从熊到仓鼠到地松鼠的哺乳动物冬眠质量相似。” “区别的特征是他们变得有多冷。”
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爬行动物冬眠了吗?
那爬行动物呢?它们的季节性休眠期是否可与哺乳动物的冬眠相提并论?是的,否,加拿大安大略省布罗克大学生物科学教授Glenn Tattersall说。
塔特萨尔(Tattersall)告诉《现场科学》:“当哺乳动物关闭时,他们不会对外部提示做出反应,否则他们会以非常慢的动作来做到这一点。” “爬行动物不是那样的。如果您打开他们冬眠的地方,他们会看着你 - 显然他们仍在做出回应。”
爬行动物中的冬眠还没有很好地研究作为哺乳动物的冬眠。塔特索尔说,挑战之一是爬行动物的代谢率(与哺乳动物相比”也很低,即使它们没有冬眠。
塔特索尔说:“在哺乳动物中,代谢需求的下降是巨大的。” “在爬行动物中,您正在尝试测量已经很小的东西。这似乎并不令人印象深刻。”
但是Tattersall对巴西Tegu Lizards的冬季休眠期的研究是,这些动物在地下花了六个月的时间,其心率从每分钟30次(bpm)下降到1 bpm,这表明这些爬行动物确实抑制了它们的代谢活性 - 确定的冬眠特征。
他的发现于2015年4月发行比较生物学杂志,描述了这些蜥蜴在休眠期间的代谢率下降,表明代谢抑制类似于哺乳动物。
触发某些动物而不是在另一些动物中触发冬眠的确切过程是未知的。但是,在2011年,DREW和其他研究人员确定了大脑中的一个特定分子(腺苷)与北极地松鼠的冬眠行为有关。
他们的发现,发表在神经科学杂志,表明,通过激活某些大脑受体的腺苷受体,它们能够在北极地松鼠中诱导torpor,然后将其逆转 - 识别设定运动过程中的休眠过程的重要步骤。
最初出版现场科学。