冬眠
hibernation
定義:一些恒溫動(dòng)物在冬季長(zhǎng)時(shí)間不活動(dòng)、不攝食而進(jìn)入睡眠狀態(tài)并伴隨著體溫和代謝速率降低的一種越冬方式。
學(xué)科:動(dòng)物學(xué) 生理學(xué) 生態(tài)學(xué) 獸醫(yī)學(xué)
相關(guān)名詞:睡眠 蟄伏 周期性

圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
【延伸閱讀】
冬季到來(lái)以后,熊就蜷縮在樹(shù)洞里、刺猬就藏進(jìn)枯葉堆里冬眠了,這常被有些人看作是“漫長(zhǎng)的睡眠”;而蛇、龜、青蛙等的冬季蟄伏,也被有些人籠統(tǒng)地稱作“冬眠”。其實(shí),這種認(rèn)識(shí)和說(shuō)法都是不科學(xué)的,因?yàn)閺膭?dòng)物學(xué)與生理學(xué)的角度來(lái)看,冬眠有其獨(dú)特的屬性,與睡眠和蟄伏存在著本質(zhì)區(qū)別。
一、冬眠≠睡眠
睡眠是每天發(fā)生的周期性修復(fù)行為。以人類(lèi)為例,深度睡眠時(shí)體溫波動(dòng)不超過(guò)1℃,心率下降約10%至25%,代謝率降至正常水平的85%至90%,可被輕微刺激迅速喚醒并恢復(fù)活動(dòng),本質(zhì)為“低耗能恢復(fù)”過(guò)程。
冬眠是恒溫動(dòng)物應(yīng)對(duì)冬季極端環(huán)境的節(jié)能策略。冬眠時(shí),體溫可從37℃驟降至2至5℃,心率與呼吸頻率明顯降低,代謝率僅為清醒時(shí)的1%至5%,對(duì)外界反應(yīng)極弱,即使被移動(dòng)也難以蘇醒,需通過(guò)體內(nèi)主動(dòng)產(chǎn)熱使體溫升高10至20℃才能恢復(fù)活動(dòng)。
此外,睡眠是每天必需的,缺乏睡眠會(huì)導(dǎo)致功能紊亂;而冬眠是季節(jié)性適應(yīng),缺失冬眠可能危及生存。
二、冬眠≠蟄伏
冬眠是恒溫動(dòng)物的主動(dòng)調(diào)控過(guò)程。熊和刺猬等會(huì)在秋季大量進(jìn)食,提前積累脂肪,并主動(dòng)降低體溫和代謝,其中刺猬可周期性短暫蘇醒,間隔時(shí)間因溫度和個(gè)體差異而不同,受刺激時(shí)可迅速恢復(fù)警覺(jué)。
而蛇、龜、青蛙等變溫動(dòng)物的冬季休眠實(shí)為“蟄伏”,是體溫隨環(huán)境被動(dòng)變化的結(jié)果。當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃時(shí),代謝率顯著下降,基本喪失體溫調(diào)節(jié)功能,通常無(wú)法覺(jué)醒,僅對(duì)強(qiáng)烈刺激有短暫反應(yīng);如果持續(xù)處于0℃以下,部分個(gè)體可能被凍死。只有當(dāng)春季氣溫回升至12℃以上時(shí)才能蘇醒,此前身體僵直,幾乎沒(méi)有自主活動(dòng)。
冬眠是恒溫動(dòng)物主動(dòng)調(diào)控的季節(jié)性深度低代謝狀態(tài),既非睡眠的延長(zhǎng),也不同于變溫動(dòng)物的被動(dòng)蟄伏。理解其機(jī)理不僅有助于動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究,也為低溫醫(yī)學(xué)和航天生命保障技術(shù)的發(fā)展提供了重要參考。
(延伸閱讀作者:山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授 趙蕾)
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