大自然的科普知识-动物为什么会冬眠

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摘要

为了抵御寒冷,很多动物在漫长的冬季来临前睡去,直到冬天结束才苏醒过来,例如熊和一些昆虫。为什么它们能够不吃不喝的维持这么久呢?下面小编精心整理了动物冬眠原因,供大家参考,希望你们喜欢!动物冬眠之谜冬眠,是某些动物抵御寒冷、维持生命的特有本领。冬眠时,它们可以几个月不吃不喝,也不会饿死。最令人不可思议的是,母熊竟在冬眠期间生育。对动物冬眠的现象,科学家进行了几个世纪的研究。他们发现,动物皮层下有白色脂肪层,可以防止体内热量散发。在冬眠动物的肩胛骨和胸骨周围还分布有褐色脂肪,好像电热毯一样,产生的热

  为了抵御寒冷,很多动物在漫长的冬季来临前睡去,直到冬天结束才苏醒过来,例如熊和一些昆虫。为什么它们能够不吃不喝的维持这么久呢?下面小编精心整理了动物冬眠原因,供大家参考,希望你们喜欢!

  动物冬眠之谜

  冬眠,是某些动物抵御寒冷、维持生命的特有本领。冬眠时,它们可以几个月不吃不喝,也不会饿死。最令人不可思议的是,母熊竟在冬眠期间生育。

  对动物冬眠的现象,科学家进行了几个世纪的研究。他们发现,动物皮层下有白色脂肪层,可以防止体内热量散发。在冬眠动物的肩胛骨和胸骨周围还分布有褐色脂肪,好像电热毯一样,产生的热量比白脂肪快20倍,而且环境温度越低,热量产生越快。当气温下降时,冬眠动物的感觉细胞向大脑发出信息,刺激褐色脂肪里的交感神经,使动物的体温刚好保持在免于冻死的水平。

  人们虽然已经了解了动物的生理变化,可是,究竟是什么原因促使动物冬眠呢? 黑熊在进入冬眠约一个月之前,每24小时就有20小时在吃东西,每天摄取的热量从7000卡增加到2 万卡,体重增加也超过100 磅。看来,这些都是受动物准备冬眠的一种或几种激素所控制的,也就是说,冬眠动物的体内有一种能诱发自然冬眠的物质。

  为证实以上推测,科学家曾对黄鼠进行实验。他们把冬眠黄鼠的血液注射到活动的黄鼠的静脉中去,然后把活动的黄鼠放进7 ℃的冷房间。几天之后,它们就进入了冬眠。这些试验表明了诱发自然冬眠物质存在的可能性。

  人们又从冬眠动物的血液中分离出血清和血细胞,并分别注射到两组黄鼠体内,不久它们也都冬眠了。再用血清过滤后得到的过滤物质和残留物质,分别给黄鼠注射,发现只有过滤物质才引起冬眠。人们从中得到启示:诱发冬眠的物质是血清中极小的物质。有趣的是,用冬眠旱獭的血清诱发黄鼠冬眠效果最好,不论是冬天或夏天,都能诱发黄鼠进入冬眠。

  因此,人们得出初步结论:形成冬眠不光是决定于诱发物,还决定于诱发物和抗诱发物之间的互相作用。动物是全年在制造诱发物的,而抗诱发物只是在春季一段时间才产生。秋冬季节,诱发物多了,就促进了动物冬眠;到了春季,抗诱发物多了,抑制了诱发物,动物就从冬眠中苏醒过来。

  动物冬眠的研究虽然取得了一些进展,但还有许多奥秘没有被揭示。

  熊为什么冬眠

  缺乏食物是动物冬眠的主因,如果食物充足,许多熊不会冬眠,反而会整个冬天都在狩猎。但食物不多时,熊就会躲在洞中过冬。小型哺乳类动物在冬眠时体温会急速下降,但熊的体温只会下降约4度,不过心跳速率会减缓75%。一旦熊开始冬眠后,它的能量来源就从饮食转换为体内储存的脂肪。在阿拉斯加为美国鱼类及野生动物管理局北极熊计划工作的野外生物学家汤姆伊凡斯说,这种化学作用的变化十分剧烈。脂肪燃烧时,新陈代谢会产生毒素。但熊在冬眠时,细胞会将这些毒素分解为无害的物质,再重新循环利用。(人体内没有这种机制,如果毒素累积,人类会在一星期内死亡。)这种生化作用也让熊可以回收体内的水分,因此在冬眠时不会排尿。即使不冬眠,北极熊也可以利用脂肪燃烧的机制。这种清醒式冬眠让北极熊可以不躲到洞里,整个冬天都保持活跃状态。

  昆虫的冬眠与复苏

  昆虫是一种变温动物,它们的体温和活动状态是随外界的气温变化而变化。春暖花开的季节,是它们苏醒活动的时候;骄阳似火的夏季,是它们大量生儿育女的时期;秋高气爽的时节,则是它们忙着准备过冬的日子;滴水成冰的冬季,昆虫的呼吸代谢、运动能力、取食能力和生殖能力等都受到很大的影响,于是它们便施展各种本领,以度过寒风凛冽的冬天。

  各种昆虫过冬的虫态是不相同的。

  蝗虫、稻飞虱等是以卵越冬的。蝗虫在产越冬卵前,先找到田埂、路边等比较坚硬的地方,然后用腹部末端的产卵器在地上打一个小洞,再把卵产在洞里。同时,蝗虫还排出胶液,把卵包严,以利越冬。

  玉米螟、天牛等是以幼虫越冬的。玉米螟幼虫钻入玉米、高粱、谷子等秸杆内越冬。在树干里挖“隧道”的天牛,它的幼虫则在树干里过冬。

  以成虫的方式越冬的昆虫比较多,主要是体形很小的种类。例如有些蚜虫常在土丘向阳背风坡的刺儿菜、蒲公英等菊科植物幼芽上过冬。

  蚊子、苍蝇等昆虫,则是以多虫态越过冬天的。就拿蚊子来说吧,有的蚊子体内贮存丰富的脂肪,静静地趴在菜窖、室内角落、草堆、树洞的阴暗温暖的地里过冬;也有的是以孑孓和卵过冬的。

  凡以成虫、幼虫越冬的昆虫,冬季一来,就贪得无厌地取食,总是把肚子吃得饱饱的,尽力在体内多贮存些营养物质,以备漫长的冬季消耗。从虫体本身看,冬季来临,也要发生一系列生理变化。如体内脂肪、糖类等营养物质积累显著提高,水分含量大大下降,呼吸缓慢,新陈代谢降低。这些生理变化都有助于减少体内消耗,不致在低温下被冻成冰,因此,虽然经过四五个月的冬天,也不会把它们冻死。

  但当我们调查昆虫越冬死亡情况时,又往往在越冬场地发现大量昆虫尸体,这又是怎么回事呢?这并不是在严寒的冬天冻死的,而是在早春复苏时遇到突然低温或因找不到食物而死亡的。因为经过漫长的冬季,昆虫体内积累的营养物质基本被消耗掉,这时它们抵御低温的能力相当差,急待补充营养。根据这一道理,我们在昆虫复苏时采取相应的措施,对益虫加以保护,对害虫加以防治,可收到事半功倍的效果。比如我们在异色瓢虫越冬场地附近适当多种些小麦等早春作物,当异色瓢虫开始活动时,可及时地找到蚜虫作食物,它们便可以平平安安地取食产卵,繁育后代了。

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