熊為什么冬眠
小朋友們,你們知道嗎?在整個自然界里面有很多的動物在冬天的時候是不活動的,它們會躲在山洞里面冬眠哦,有些小朋友肯定會感覺非常的奇怪,那這樣它們不會餓嗎?下面就來和小編一起來了解一下吧。
缺乏食物是動物冬眠的主因,如果食物充足,許多熊不會冬眠,反而會整個冬天都在狩獵。但食物不多時,熊就會躲在洞中過冬。小型哺乳類動物在冬眠時體溫會急速下降,但熊的體溫只會下降約4度,不過心跳速率會減緩75%。一旦熊開始冬眠后,它的能量來源就從飲食轉(zhuǎn)換為體內(nèi)儲存的脂肪。在阿拉斯加為美國魚類及野生動物管理局北極熊計劃工作的野外生物學家湯姆伊凡斯說,這種化學作用的變化十分劇烈。脂肪燃燒時,新陳代謝會產(chǎn)生毒素。但熊在冬眠時,細胞會將這些毒素分解為無害的物質(zhì),再重新循環(huán)利用。(人體內(nèi)沒有這種機制,如果毒素累積,人類會在一星期內(nèi)死亡。)這種生化作用也讓熊可以回收體內(nèi)的水分,因此在冬眠時不會排尿。即使不冬眠,北極熊也可以利用脂肪燃燒的機制。這種清醒式冬眠讓北極熊可以不躲到洞里,整個冬天都保持活躍狀態(tài)。
冬眠動物的各種分類
體溫不因外界環(huán)境溫度而改變始終保持相對穩(wěn)定的動物,叫做恒溫動物。可因環(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)姆诸愊聭撌墙谒吆投咧g。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。
冬眠時期的動物行為
在秋季冬眠動物機會尋找冬眠的地方:中空的樹干和地穴等,并在里面鋪上草、秸稈、葉子和毛等作墊。在這么一個布置好的棲身之處它們會成群的蜷縮著身子,耷拉著眼皮,以這種低耗能的形式-Torpor(拉丁語:遲鈍),度過冬天。它們的體溫會降至1到9℃。所有身體機能會大幅下降。呼吸很弱,心跳變慢,對外界刺激的敏感性下降。如果用紅外線攝影機拍攝冬眠的蝙蝠,會看到蝙蝠的身體呈暗藍色。例如土撥鼠在冬眠狀態(tài)下,體溫會從39降至7℃。心跳從原來的每分鐘100下跌至2到3下。呼吸頻率可以延至一小時一次。腸和肝的代謝產(chǎn)物會收集在腸的下部,并且在蘇醒的時候被排出。動物在冬眠時會停止進食,或者是在短暫的蘇醒狀態(tài)中進行攝食。冬眠動物靠的是它們自身的脂肪度日,特別是肩胛骨間棕色脂肪組織(IBAT)。這種組織位于肩膀和頸部,是非常重要的能量來源,特別是在外界溫度升高動物從冬眠狀態(tài)中蘇醒過來的時候,這個過程長達數(shù)小時。蘇醒過程的后半段,動物通過身體顫抖,(屈肌和伸肌同時收縮,一種高放能動作)可將體溫提升到正常水平。溫度越高,動物呼吸得越快。
冬眠的長短
冬眠的長短隨動物而異。歐洲刺猬3到4個月。冬眠鼠可睡上6到7個月。但不能簡單認為,冬眠是一個長達數(shù)月不間斷的過程,相反,更常見的冬眠是間歇性的,長的休止狀態(tài),低的新陳代謝中插有短暫的覺醒狀態(tài)。但動物不能經(jīng);貜偷叫训腵狀態(tài),因為每次醒來都是要耗能的,醒的次數(shù)太多會導致脂肪貯存過早耗盡,以致在來年春天的真正覺醒時無“脂”可用。
覺醒在春季
春季覺醒的原因一直未明。環(huán)境溫度的升高和代謝產(chǎn)物的積聚可能都是覺醒信號。冬眠動物在覺醒時慢慢升高自己的體溫。荷爾蒙會導致褐色脂肪組織的分解,為體溫初步升高提供能量。當體溫到達15℃時,肌肉會開始顫抖,進一步暖和身體。在有著重要器官的胸部和頭部溫度會比起其它身體部位更快的恢復。
冬眠對記憶的負面作用
維也納大學在對歐黃鼠的研究中發(fā)現(xiàn),長達數(shù)月的冬眠會對冬眠動物的記憶構(gòu)成負面影響。相比起沒有進行冬眠的動物,歐黃鼠在冬眠后無法解決它們在冬眠前已學習過的任務,如在迷宮中找到正確路線,或者是控制食物機器的杠桿。一個可能的解釋是,冬眠會降低神經(jīng)的活性。科學家甚至已證明,腦部的神經(jīng)元連接會在冬眠期間斷開。
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