動物為什么要冬眠
冬眠也叫“冬蟄”。是變溫動物避開食物匱乏的寒冷冬天的一個“法寶”。那么,你知道動物為什么要冬眠 、哪些動物要冬眠?下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家?guī)淼?a href='http://www.rzpgrj.com/swgwhy/' target='_blank'>十萬個為什么呢?動物為什么要冬眠,歡迎閱讀。
動物冬眠的原因
一些不耐寒的動物有冬眠的習(xí)慣,每年霜降之后,隨著氣溫的降低,鼴鼠、穴兔、刺猬等都躲入了洞穴,進(jìn)入一種不吃不動的休眠狀態(tài),此時動物的體溫降到同氣溫相同,呼吸和心律速度減慢,新陳代謝降到最低點。但熱血動物與冷血動物又有所區(qū)別,冷血動物的體溫升降是由外部環(huán)境決定的,而熱血動物則是目已有目的地控制體溫,它們逐步降低體溫,直到進(jìn)入冬眠狀態(tài)。當(dāng)它們要脫離冬眠狀態(tài)時,制造熱量的器官會充分調(diào)動起來,在幾小時內(nèi)把體溫恢復(fù)到原有水平。
熱血動物冬眠時所具有的制造熱量、補償體溫消耗和保持恒溫的高級復(fù)雜生理現(xiàn)象,引起了科學(xué)家們的高度重視,并投入了大量研究,但至今,仍沒有對這種現(xiàn)象的機(jī)理作出一致的判斷。行為心理學(xué)家認(rèn)為,動物冬眠主要是外界刺激所致,而外界刺激主要來自兩個方面,一是環(huán)境溫度的降低,有人對刺猬的冬眠生理做過研究,發(fā)現(xiàn)正常的刺猬體溫維持在33~37℃之間,當(dāng)環(huán)境溫度降到使刺猬的直腸溫度低于32.5℃時,就會使其進(jìn)入冬眠。二是食物不足,哺乳動物的熱量主要來自食物,食物不足就難以維持高而恒定的體溫,因此動物冬眠是度過食物不足季節(jié)的一種生理適應(yīng),通過實驗可以證明,籠養(yǎng)的小鼴鼠在供食充分的情況下,即使達(dá)到冬眠低溫時,也不會進(jìn)入冬眠。但這種意見立刻遭到了一些人的反對,其理由是,人工降溫并不能保證所有的冬眠動物都人眠,不少冬眠動物每到冬眠季節(jié)就會自動停止或拒絕進(jìn)食,而并非是食物不足。科學(xué)家們用黃鼠進(jìn)行了實驗,從正在人工條件下冬眠的黃鼠身上抽出血液,注射到處于夏季正活躍的黃鼠身上,后者隨即就進(jìn)入了冬眠狀態(tài)。這表明,正在冬眠的黃鼠血液中可能有一種誘發(fā)冬眠的物質(zhì)。
哪些動物要冬眠
在加拿大,有些山鼠冬眠長達(dá)半年。冬天一來,它們便掘好地道,鉆進(jìn)穴內(nèi),將身體蜷縮一團(tuán)。它們的呼吸,由逐漸緩慢到幾乎停止,脈搏也相應(yīng)變得極為微弱,體溫更直線下降,可以達(dá)到5℃。這時,即使用腳踢它,也不會有任何反應(yīng),簡直像死去一樣,但事實上它卻是活的。
松鼠睡得更死。有人曾把一只冬眠的松鼠從樹洞中挖出,它的頭好像折斷一樣,任人怎么搖撼都始終不會張開眼,更不要說走動了。把它擺在桌上,用針也刺不醒。只有用火爐把它烘熱,它才悠悠而動,而且還要經(jīng)過頗長的時間。
刺猬冬眠的時候,簡直連呼吸也停止了。原來,它的喉頭有一塊軟骨,可將口腔和咽喉隔開,并掩緊氣管的入口。生物學(xué)家曾把冬眠中的刺猬提來,放入溫水中,浸上半小時,才見它蘇醒。
動物的冬眠真是各具特色,蝸牛是用自身的黏液把殼密封起來。絕大多數(shù)的昆蟲,在冬季到來時不是“成蟲”或“幼蟲”,而是以“蛹”或“卵”的形式進(jìn)行冬眠。熊在冬眠時呼吸正常,有時還到外面溜達(dá)幾天再回來。雌熊在冬眠中,讓雪覆蓋著身體。一旦醒來,它身旁就會躺著1~2只天真活潑的小熊,顯然這是冬眠時產(chǎn)生的仔。
動物冬眠的時間長短不一。西伯利亞東北部的東方旱獺和我國的刺猬,一次冬眠能睡上200多天,而蘇聯(lián)的黑貂每年卻只有20天的冬眠。
動物的冬眠,完全是一項對付不利環(huán)境的保護(hù)性行動。引起動物冬眠的主要因素,一是環(huán)境溫度的降低,二是食物的缺乏??茖W(xué)家們通過實驗證明,動物冬眠會引起甲狀腺和腎上腺作用的降低。與此同時,生殖腺卻發(fā)育正常。冬眠后的動物抗菌抗病能力反而比平時有所增加,顯然冬眠對它們是有益的,使它們到翌年春天蘇醒以后動作更加靈敏,食欲更加旺盛,而身體內(nèi)的一切器官更會顯出返老還童現(xiàn)象。
由此可見,動物在冬眠時期神經(jīng)系統(tǒng)的肌肉仍然保持充分的活力,而新陳代謝卻降低到最低限度。今天醫(yī)學(xué)界所創(chuàng)造的低溫麻醉、催眠療法,便是因此而得到的啟發(fā)。
和我們?nèi)祟愐粯?,動物中的鳥獸都是溫血動物,那么冷血動物昆蟲又是怎樣熬過漫長的冬季呢?許多冬眠的昆蟲會不會凍結(jié)呢?
昆蟲學(xué)家進(jìn)行了長期的觀察和研究,終于查明了昆蟲越冬的部分奧秘。冬天,為了防止汽車散熱器結(jié)冰,人們要加入防凍液。昆蟲竟然也會采用相似的辦法,在嚴(yán)寒的冬季保護(hù)自己。在冬天,昆蟲要保持活動,不被凍僵是至關(guān)重要的。活的組織一旦被凍結(jié),膨脹的冰晶體勢必使細(xì)胞膜受到破壞,造成致命的創(chuàng)傷。當(dāng)細(xì)胞里液體不足,不能保持維護(hù)生命所必需的酶活性時,即使沒有完全被凍結(jié),也會造成死亡。那么,昆蟲是怎樣解決這一難題的呢它們主要是靠降低體內(nèi)液體的冰點,從而提高抗寒能力,辦法就是產(chǎn)生大量的“防凍液”。
昆蟲是怎樣制造防凍液的呢?天暖之后又怎樣將防凍液除掉呢?為什么要除掉防凍液?這些問題直到現(xiàn)在仍找不到答案。
值得補充的是,科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn),蛙類也會自制防凍液。在實驗室中,科學(xué)家們將許多青蛙冷凍起來,5~7天后,再慢慢地使之解凍,這些青蛙解凍后依然活著。經(jīng)過認(rèn)真分析和研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種人們在防凍劑中常用的物質(zhì):丙三醇。與昆蟲相似的是,到了春天,這些青蛙的液體中再也找不到這一物質(zhì)了。