寒冷的冬天已经来临了,又到了动物冬眠的季节了,那动物为什么要冬眠,而人不需要呢?
冬眠是动物应对寒冷季节的一种操作,这期间个体活动减少或停止,同时长时间禁食,所以冬眠期间动物会总体降低新陈代谢,而如何降低新陈代谢呢?一条路线是降低心率等方式,另一条路线就是降低体温,这样就可以总体降低新陈代谢。那动物冬眠的时候会消耗自身的能量吗?
01 冬眠会消耗自身的能量吗?
动物冬眠会消耗自身的能量吗?答案是肯定的。只要是生物活体,就必然会消耗能量,哪怕是冬眠也一样,冬眠只是让新陈代谢降低了,而不是停下来了,而只要新陈代谢,必然会消耗能量。
甚至事实上,哪怕是我们在极低温度下冻存细胞,比如-80℃冻存,也没办法彻底让新陈代谢停下来,依然在进行微弱的新陈代谢。也有人认为,哪怕是在目前人类极端冷冻的-196℃的液氮,这个过程也依然极其微弱的进行中。
所以,能量消耗是必然的。当然,冬眠过程,动物会总体降低心率。
02 冬眠体温会不会变低?
动物冬眠期间体温会变低吗?体温会降,但是降幅要看情形。因为我们可以参考的不多。
对于变温动物来说,冬眠体温会下降这是大家知道的。但是对于恒温动物来说就不好说了,因为能够冬眠的恒温动物本身就很少。常见的包括棕熊、蝙蝠、刺猬、极地松鼠等,这些本身是哺乳动物。
棕熊在冬眠时候体温会略微下降,有人认为是下降1-9℃范围。
蝙蝠也可以冬眠,它们在冬眠的时候体温在6-30℃,不过值得一提的是,蝙蝠虽然是恒温动物,但是他们本身体温一直变化较大。
刺猬冬眠时候会从平时35°C体温降到7.5°C左右。
这些无论如何都是在0℃上以防止体液结冰。比较让人意外的是极地松鼠,看名字就知道它是生活在北极圈。
这东西冬眠时候竟然可以让体温降到0℃以下,达到-3℃,这是极其罕见的。
当年科学家通过温度敏感型放射性传感器植入办法记录到极地松鼠的腹部体温低到了-2.9℃。
要知道在我们常识里,水低于0℃都结冰了,可是极地松鼠核心体温竟然能低于0℃,简直是惊呆了,所以当年这个研究直接发到了Science上。
当然,并不是每个部位都是低于0℃,如下图所示是它不同部位的体温,可以看出不少地方还是高于0℃的。
而为了实现这种超低温冬眠,极地松鼠能够让自己的呼吸频率达到每分钟一次,而且冬眠时间也是很漫长,达到8个月。
值得一提的是,科学家还研究了它的血液,试图寻找它们抗冻机制,但是没有在血液里发现抗冻剂成分的存在。
综上所述,动物冬眠是一种生物学现象,是动物对冬季外界不良环境条件(如食物缺少、寒冷)的一种适应。
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