冬眠动物有什么现象 [探密哺乳动物的冬眠现象]

　　摘要　简单介绍了某些哺乳动物的冬眠，包括冬眠的过程、原因、机制以及在临床上美好的应用前景。 　　关键词　哺乳动物　冬眠 　　中图分类号　Q-49 　　文献标识码　E
　　
　　1　冬眠现象
　　
　　冬眠是动物对冬季低温和食物短缺的适应，表现为长时间的代谢下降，体温降低至环境温度的水平，以此来减少能量消耗。
　　人们最容易记住的是以青蛙、蛇等为代表的两栖类和爬行类这些变温动物的冬眠，而大多数人都认为鸟类、哺乳类等恒温动物是不会出现冬眠现象的。然而，近年来动物学家们发现哺乳动物中也有一些动物要进行冬眠。特别是在寒冷的冬季，这些动物若要维持恒定的高体温就需要更多的食物，但是，此时的大地一片萧瑟，很难觅得足够的食物，于是它们就主动地将体温降低，进入冬眠状态，以节约能量度过环境恶劣的时期。
　　目前研究发现哺乳动物中主要有三个目的动物表现出典型的冬眠行为：以刺猬为代表的食虫目；以蝙蝠为代表的翼手目；以旱獭、仓鼠、睡鼠和黄鼠等为代表的啮齿目。
　　一般以为，动物的冬眠现象发生在温带和寒带，我国北方达乌尔黄鼠和花鼠很多，秋季当环境温度降至10℃左右时，即可以进入冬眠状态，是研究冬眠机制很好的模型。但是近年来有动物学家在野外研究发现生活在非洲热带马达加斯加岛上的肥尾鼠狐猴也能冬眠。每当凉爽的旱季(4月-10月即南半球的冬季)到来，食物和水逐渐变得贫乏时，它们便隐藏到树洞中进入冬眠，时间长达7个月左右，直到雨季来临，肥尾鼠狐猴冬眠时体温较高，一般为10℃～30℃，如此高的体温下冬眠在哺乳动物中还是首次发现，因为地处热带，冬眠时环境温度也较高，而动物甚至在高于30℃时仍可处于冬眠状态。热带地区的哺乳动物也会冬眠，这表明冬眠行为并非主要抵御寒冷，而应是新陈代谢速率降低的一般行为，即冬眠主要是一种节能措施。而且代谢率降低的现象也并非一定要在低体温才出现，环境温度低不应是动物进入冬眠的必要条件。
　　
　　2　哺乳动物冬眠的过程、原因及机制
　　
　　2，1冬眠哺乳动物是睡睡醒醒过寒冬
　　人们习惯认为，冬眠中的哺乳动物会一“睡”不起，直到春天才会懒洋洋地苏醒，事实并非如此。哺乳动物冬眠期间要醒来(被称为觉醒)很多次，每次持续24h左右，觉醒后新陈代谢速率和体温都接近正常时的水平，直到再次进入冬眠。这样，动物的冬眠被一个个觉醒阶段所中断，不再是连续的过程。
　　很多冬眠哺乳动物是独居的，比如我国北方的达乌尔黄鼠，冬季到来时独自在巢穴中冬眠。而旱懒的冬眠则不同，它们都是与种群的其他成员一起冬眠，一个冬眠群中成员的增多将有助于保持热量，阻止冬眠洞穴中温度过快降低，一起冬眠的一群动物几乎同步开始和结束冬眠。还有一些动物如花鼠，被动物学家认为是要进行冬眠的动物，但冬季并非一定要进入深冬眠状态，只要巢中还有食物，它们每次“昏睡”几个星期，然后起来吃东西；不过像熊一样，它们的体温只有小幅度的下降，因而被称为浅冬眠动物。浅冬眠的优点是既能节约能量，又能在遇到捕食者或洞穴遭受水灾时迅速逃走，但是如果食物缺乏，花鼠也会进入深冬眠状态。
　　在冬眠期间，动物大约要丢失总体重的40％，动物觉醒后要维持较高的体温，因此能量消耗很大，而且体重越大，觉醒期间要消耗的能量越多，动物冬眠期间。大约70％-80％的能量消耗发生在觉醒期间，只有20％～30％用于冬眠时的维持。既然如此耗能，动物为什么还要觉醒呢?对于这个问题，动物学家们有多种假设，比如觉醒可能是为了避免中枢神经系统受损；为了使免疫系统的功能暂时加强，以检查身体健康状况；为了性腺的发育和基因表达产物的补充……
　　不管怎样，觉醒已被看作是哺乳动物冬眠行为中不可或缺的一部分。
　　
　　2.2冬眠时动物不吃不喝的秘密
　　除了花鼠和仓鼠等少数动物储存食物外，更多的冬眠动物主要靠脂肪来度过漫长冬季。它们冬眠前与当年春季苏醒时相比，体重几乎翻了一倍，体重的增加主要是脂肪积累造成的，这么多的能量储备，使动物在冬眠中安然度过5-8个月的冬眠季节。动物储存脂肪的一个优点是它的热量值高，为蛋白质和糖类的两倍多，此外，动物冬眠时许多组织供血不足，而脂肪氧化分解时在血液中形成的大量酮体可能有助于减少局部缺血对机体造成的伤害。
　　
　　2.3哺乳动物冬眠的原因
　　通常认为低温和食物缺乏是诱导动物冬眠的直接原因。睡鼠在一年中的任何季节，只要停止进食一段时间就能进入蜇眠状态，但是对于多数季节性冬眠动物来说，如果在春季和夏季暴露于寒冷环境中，它们能像其他恒温动物一样，通过升高代谢的速率来维持其体温，只有在秋季暴露于低温下时，它们的代谢速率才会下降，并进入冬眠。可见，季节性冬眠的动物要受到内在年周期节律的控制。即使这样，动物在本该冬眠的秋季，仍需外界低温条件才能进入冬眠并且保持在冬眠状态，如果它们继续处于高温环境中，仍不能进入冬眠。
　　
　　2.4非冬眠动物是否具有冬眠所需特有基因
　　动物学家们相信，在野外能够进行冬眠的哺乳动物种类可能比目前了解的要多。冬眠物种在哺乳动物系统演化分支中呈广泛分散分布，例如有胎盘类，有袋类和单孔类都有冬眠的种类，而单孔类与有胎盘类在系统演化中早就分道扬镳了，这表明现代哺乳动物的冬眠是其祖先特征的残留，而不是后来进化形成的，这同时也暗示冬眠所需基因可能广泛存在于所有哺乳动物的基因组中，非冬眠动物与冬眠动物的主要区别是基因表达的不同，而不是缺乏表达冬眠的基因，因此，从理论上推断非冬眠动物可以经过诱导进入冬眠状态。
　　据报道，研究人员将处于冬眠状态的旱獭的血浆低温冷藏后，注射到处于夏季活跃状态的多纹黄鼠体内，结果能诱导多纹黄鼠冬眠。但研究人员目前没有研究出一种真正的冬眠诱导因子。
　　
　　2.5冬眠动物诱导和解除对代谢的机制
　　如何抵抗长期低体温的有害作用?
　　如何适应长期禁食以及对体重的增加和减少进行准确精细的调节?
　　很好地解决上魔窟这些问题，无疑在临床领域具有非常好的应用前景。并且冬眠哺乳动物为器官的保存和移植、局部缺血和再灌注损伤，以及肌肉废用性萎缩的研究提供了很好的动物模型。