很多動物都有冬眠這種習性,冬眠可以幫助動物更安全的度過冬天,而且冬天食物來源減少,冬眠是一種很好的降低能耗的方式,但僅僅是因為食物的原因動物才會選擇冬眠嗎?動物為什么冬眠,冬眠的原因有哪些?有哪些動物會冬眠?以上問題知秀網(wǎng)小編將在下文為大家一一揭曉。
動物為什么會冬眠?
冬眠是一些不耐寒動物度過不利季節(jié)的一種習性。許多動物都會冬眠,每年的霜降前后,氣溫逐漸降低,池塘里的蛙鳴消失了,刺猬、倉鼠等也進入了洞穴開始了它們的長睡。進入冬眠的動物在體溫、呼吸以及心率等方面都要發(fā)生改變,新陳代謝會降到最低。
而且熱血動物和冷血動物的冬眠還不同,在冬眠的時候,冷血動物體溫的升降是一種被動的形式,完全由外部的環(huán)境來決定。而熱血動物則不同,它們是有目的地對體溫加以控制,調(diào)節(jié)到冬眠時的最佳溫度后才開始冬眠。而當它們蘇醒的時候,制造熱量的器官會充分地調(diào)動起來,在幾小時內(nèi)把溫度恢復(fù)到原來的水平。

研究人員經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),刺猬在冬眠的時候會把身體蜷縮起來,不吃不喝。呼吸變得極其微弱,心跳緩慢,每分鐘只跳10?20次,一只清醒的刺猬放到水里幾分鐘就會淹死,而冬眠的刺猬半小時也淹不死。黃鼠在冬眠的130多天中總共放出的熱量才29焦耳,而在冬眠過后的13天中卻放出2420焦耳的熱量。動物在冬眠的時候,白血球還會大大地減少。通過對土撥鼠的實驗發(fā)現(xiàn),平時土撥鼠1立方毫米的血液中含有的白血球數(shù)是12180個,而冬眠時平均只有5950個。
科學家們對動物冬眠時發(fā)生的制造熱量、補償體溫消耗和保持恒溫的高級的復(fù)雜的生理現(xiàn)象非常感興趣,作了許多的研究,但迄今為止,有關(guān)動物冬眠誘因和生理機制還是眾說紛紜,莫衷一是。
有的科學家認為,外界的刺激是導(dǎo)致動物冬眠的原因。外界的刺激主要有溫度下降和食物不足兩個方面。有人對蜜蜂作過這樣的實驗,當氣溫在7℃?9℃的時候,蜜蜂的翅膀和足就停止了活動,但輕輕的觸動還是能微微抖動的,當氣溫降到4℃?6℃的時候,就完全進入了麻痹的狀態(tài),如果再降低溫度,就會進入更深的睡眠狀態(tài)。由此可見,動物的冬眠和溫度的關(guān)系密切。實驗中還發(fā)現(xiàn),籠養(yǎng)的小囊鼠在供食充足的情況下,冬季的時候不會進入冬眠的狀態(tài)。

但是有人提出,人工降溫并不能保證所有的冬眠動物都能進入冬眠的狀態(tài);不少冬眠動物在進入冬季的時候就會自動地停止進食或拒絕進食,并不是由于食物不足的原因。以此來反對上述的觀點。
還有的科學家提出了生物鐘學說,認為是生物的節(jié)律控制了每年冬眠動物的代謝變化,恒溫動物的冬眠變溫現(xiàn)象是進化生態(tài)的一種次生性的退化,是和動物遷徙和冬季儲藏食物相似的一種生態(tài)的適應(yīng),是在進化中已固定下來的一種生物節(jié)律。但是這種學說缺少事實性的根據(jù)。
科學家們發(fā)現(xiàn)在冬眠動物的體內(nèi)存在一種誘發(fā)冬眠的物質(zhì)。在對黃鼠進行的實驗中,科學家在人工條件下冬眠的黃鼠身上抽取出血液,然后注射到活蹦亂跳的生活在夏季的黃鼠體內(nèi),這些黃鼠很快進入了冬眠狀態(tài)。目前在冬眠動物的血液中還有3種顆粒無法鑒定。
與正常的黃鼠相比,冬眠黃鼠的血液紅細胞較結(jié)實,不容易分解,一種還呈褶皺狀。而且進入冬眠時間長的動物的血液比剛進入冬眠的動物的血液誘發(fā)冬眠的作用更強烈。誘發(fā)動物冬眠的物質(zhì)存在于血清中。我們知道,通常不同動物之間會發(fā)生物質(zhì)的排異反應(yīng),但令人奇怪的是,將正在冬眠的旱獺的血清注射到清醒的黃鼠的體內(nèi),黃鼠不僅不會發(fā)生排異的反應(yīng),反而會呼呼大睡。
科學家們還發(fā)現(xiàn),在冬眠動物的體內(nèi)不僅存在誘發(fā)冬眠的物質(zhì),還存在和冬眠物質(zhì)相對抗的另一種物質(zhì)。這種物質(zhì)可以維持動物的正常的活動和清醒的狀態(tài),它和冬眠物質(zhì)相結(jié)合形成復(fù)合體,當冬眠物質(zhì)超過抗冬眠物質(zhì)的時候,動物才會冬眠。

蛙或蟾蜍在冬季到來之前便紛紛尋覓冬眠的地點,或干草窩,或濕洼泥地,當氣溫降到7~8℃時,大多爬行動物便開始進入冬眠狀態(tài),并且體溫會隨氣溫的變化而發(fā)生變化。在第二年春天到來之前,它們基本上一動不動。
由此看來,動物何時開始冬眠,不僅取決于誘發(fā)的物質(zhì),還取決于誘發(fā)物質(zhì)和抗誘發(fā)物質(zhì)的比例。科學家推斷:冬眠動物可能全年都在“制造”誘發(fā)物質(zhì),而抗誘發(fā)物質(zhì)是在進入冬眠之后才產(chǎn)生的。該物質(zhì)產(chǎn)生之后就會不斷地上升,直到春天開始的時候才會開始下降。當它在血清中的濃度高于誘發(fā)物質(zhì)的濃度時,動物就會從冬眠的狀態(tài)蘇醒過來。但是,對于冬眠誘發(fā)物質(zhì)和抗冬眠物質(zhì)到底的性質(zhì)如何,為什么會引起動物生理發(fā)生這么大的變化,科學家們還是不了解。
1983年,科學家從松鼠的腦中提取到了一種抗代謝的激素。把這種激素注射到?jīng)]有冬眠習慣的小鼠的體內(nèi),發(fā)現(xiàn)小鼠的代謝率會明顯地降低,體溫也會降低到10℃左右,看來激素可能也是誘發(fā)動物冬眠的一個因素。最近,又有科學家想從細胞膜的角度來探討動物冬眠的機理。但是細胞膜的變化和神經(jīng)傳導(dǎo)是如何聯(lián)系,對于動物的冬眠是否具有關(guān)鍵性的作用還有待于研究。
到現(xiàn)在為止,人們還沒有完全地揭開動物冬眠的秘密??茖W家們還在繼續(xù)探索。我們相信,謎底終究會有揭開的一天。刺猬在冬眠的過程中,通常躲在用樹葉或干草做的窩里,并且將身體蜷縮起來,不吃不喝,心跳速率減慢,不過在天氣稍暖的日子里,它們也可以醒來,到外面覓些食物,以提供消耗的熱量。
有哪些動物會冬眠?
地球上可控制自己體溫的動物,稱為恒溫動物??梢颦h(huán)境溫度改變而調(diào)節(jié)體溫的動物,稱為變溫性動物,這些變溫動物在冬天寒冷時,體溫隨著下降,而活動也跟著停止,此時體內(nèi)對能量的消耗也隨著減少,如此在不吃食物的狀態(tài)下也能維持生命。
"冬眠"的種類分為3種,第一種為蛇及蛙等兩棲爬蟲類的冬眠,其體溫與周圍環(huán)境配合,如環(huán)境溫度下降則體溫跟著下降而進入冬眠狀態(tài),己無法進行調(diào)節(jié)。 第二種為松鼠等動物其體溫于平時保持恒溫性,在進行冬眠時,可將自己體溫下降到接近環(huán)境周圍之溫度,但為了避免體液在0℃以下結(jié)凍,其體溫維持在5℃上下。
第三種為熊類,熊在冬眠時其體溫只下降幾度,但能長時間不進食而呈睡眠狀態(tài),在嚴謹?shù)姆诸愊聭?yīng)該是近于睡眠和冬眠之間。冬眠的哺乳類動物與人類身體構(gòu)造上一定有什么不一樣嗎?答案是否定的。兩者器官和組織沒有差異性,只不過是冬眠的哺乳動物能夠利用特殊因子來控制神經(jīng)荷爾蒙系統(tǒng)調(diào)節(jié)器官的代謝狀態(tài),如果能找到這種控制的遺傳因子,將來人類或其他動物進行冬眠也不無可能性。
在天氣溫暖的地區(qū),動物的冬眠時間應(yīng)該很短暫,尤其是動物園內(nèi)屬于可冬眠性的動物在保溫及避寒的設(shè)施下于冬天還是能活動自如的。故而,歸納起來,哺乳綱的冬眠動物有嚙齒目的極地松鼠、栗鼠、歐洲睡鼠、金倉鼠,食肉目的熊,翼手目的蝙蝠,猬形目的刺猬,非哺乳的冬眠動物有兩棲綱的青蛙和爬行綱的蛇和烏龜,冬天也找不到節(jié)肢動物門中的如蝎子一類的物種。
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