动物的特殊冬眠方式(动物在冬季生存的策略之一)
动物的特殊冬眠方式(动物在冬季生存的策略之一)
2024-05-29 06:15:57  作者:丫素质低  网址:https://m.xinb2b.cn/tech/buu513842.html

地球上的每一只活着的动物一直在燃烧能量。步行和呼吸等体力活动燃烧能量。泵血消化食物燃烧能量。甚至思考也燃烧能量。对于恒温动物来说,大量的能量被燃烧,只要我们保持体温,我们就需要它。甚至当我们睡觉的时候,我们也在燃烧能量。

动物的特殊冬眠方式(动物在冬季生存的策略之一)(1)

榛睡鼠在洞穴冬眠

这就是动物吃东西的全部原因——为了获得足够的能量来促进所有这些过程。当树上有大量的水果和可以捕捉兔子吃时,系统就会正常运转。但是,当冬天来临,而且很难找到食物的时候,会发生什么呢?只有很少的能量来源动物如何生存?

在动物世界里有许多冬季生存策略,其中最令人着迷的是冬眠。有些动物进入“假死状态”,它们的呼吸和心率减慢,体温下降,有时甚至低于冰点。它们停下来,在许多情况下停止分泌。所有这些事情都发生了,所以动物可以消耗更少的能量。

弱夜鹰唯一正在冬眠的鸟类(网络图)

弱夜鹰是鸟类中唯一真正会冬眠的物种。它的体温下降到华氏60度(约15.5摄氏度),在体内储存的10克脂肪中可存活100天。

“蛰伏”一词引起一些混乱。它有时被用来描述各种类型的温度和新陈代谢功能。更常见的是,它是用来描述短期的温度下降的时期,经常发生在每一天,只有几个小时的时间。这是我们用来避免混淆的用法。

冬眠基本上是一个很长的午觉吗?不,这些动物不仅仅是在睡觉,它们正在经历剧烈的生理变化。冬眠最重要的因素是体温下降,有时高达华氏63度(约17.2摄氏度)。我们将很快进入细节,但现在已经足够说明冬眠动物的生命体征与清醒动物的生命体征有很大的不同。

相反,睡眠主要是精神上的改变。睡眠的生理方面与冬眠相似,例如心脏和呼吸速度降低,体温降低,但这些变化与冬眠相比非常轻微。睡眠也很容易打破--如果你从最深的睡眠中醒来,你可以在几分钟内完全清醒。睡眠的主要特征是大脑活动的变化。事实上,冬眠动物清醒的脑电波模式相似的脑电波,虽然它们有点压抑。当一只动物从冬眠中醒来时,它表现出许多睡眠剥夺的迹象,并且需要在接下来的几天里睡得很长才能恢复。

知道何时冬眠(何时醒来)

不同的动物在不同的时间冬眠,每个物种都有一种不同的方式知道什么时候是最正确的时间。冬眠最受温度的调节。当外面变冷时,动物就准备冬眠。当天气变暖时,他们醒来。因此,冬眠期可以根据那年的天气而变化。

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花栗鼠在巢穴过冬(网络图)

花栗鼠用膨胀的颊囊携带大量食物回巢,在那里他们储存过冬。

有些物种密切关注它们的食物供应。当食物逐渐减少,动物知道是时候收拾剩下的来过冬。光的周期(白天的长短)会触发其他动物的冬眠。

即使动物不知道外面的温度是多少,太阳处于多早的状态,或是食物供应的现状,每年仍有许多动物在同一时间进入冬眠状态。在这些条件下的实验已经证明,一些物种会在适当的时间自动进入休眠状态,以一个内在的生物“日历”为指导。这些年的规律变化并不完全理解,但所有的动物都受其影响,甚至人类。动物进入日常“蛰伏”而是取决于昼夜节律。

冬眠成功需要准备。一些动物准备一个巢穴,用隔热材料排列好,就像树叶或泥土。地松鼠和狐猴就是这样做的。而北极熊在雪中挖地道。其他熊可能会在树旁或浅洞穴里的一个洞里过冬,使它们部分暴露在天气中。蝙蝠是在洞穴或著名阁楼中越冬。

接下来是食物储存。食品可以放在巢穴,如果是不易损坏的,但这需要动物在冬天短暂地醒来才能进食。另一种选择是从夏末开始吃大量的食物,建立体内脂肪的储备。有些动物甚至两者都做。如果找不到足够的食物准备冬眠,它可能会被推迟。

动物的特殊冬眠方式(动物在冬季生存的策略之一)(2)

海角沙青蛙的冬眠(网络图)

海角沙青蛙用后腿挖洞进了沙子,在南非的冬天冬眠。

冬眠主要由内分泌系统控制。体内的腺体会改变释放激素的数量,并且可以控制冬眠的每一个生理方面。

1、控制新陈代谢和活动水平的甲状腺。

2、控制冬季皮毛生长的褪黑激素。

3、控制脂肪堆积、心率和呼吸速率以及新陈代谢功能的脑下垂体。

4、调节动物所需的葡萄糖(糖)量的胰岛素。

当哺乳动物进入冬眠时,它就有点像冷血动物。它的体温取决于周围的温度。然而,有一个最低温度,称为设定点。这就像在家里调节恒温器的温度一样。当哺乳动物的体温达到设定值时,新陈代谢就会启动并消耗一些脂肪储备。这会产生一些能量,这反过来又用来将物体加热到设定点以上。体型较大的动物有较高的固定点。如果它们的温度降得太低,就需要大量的能量来重新加热。

动物冬眠时还会发生其他一些事情:

心率下降到平常水平的2.5%。花栗鼠的心率降从平常的200低到每分钟五次。

呼吸频率下降50%-100%。是的,100%。有些动物完全停止呼吸。一些爬行动物在整个冬眠期都没有呼吸,甚至哺乳动物也显示出在氧气供应急剧减少的情况下存活的能力。

意识大大减弱。这是不同的物种,有许多冬眠动物完全无视他们的环境,几乎是不可能醒来。如果你要叫醒冬眠的动物,事实上这样做你会杀死它的。它会消耗这么多的能量使自己变暖,即使唤醒后它能再次进入冬眠,但它也没有机会撑到春天到来。

体内脂肪充满能量,被烧掉以提供维持这些最低限度的身体机能所必需的能量。这是非常有效的——北极地松鼠完全靠体内储存的脂肪生活,长达九个月。有些物种无法储存足够的脂肪,所以这些动物有较轻的冬眠,可以让它们周期性地醒来吃“零食”。

整个冬天里,如果一个动物是燃烧脂肪或吃存储的坚果在,所有的废料怎么办?没有粪便产生,因为没有通过消化道和肠道。但身体总是生产尿素,尿液中的主要成分是人体排泄物。冬眠动物的身体体可以循环使用尿素。熊整个冬天不会小便,但它们会把尿素分解成氨基酸。即使他们不吸收水分,也不会脱水。它们能够从自己的身体脂肪中提取足够的水分来保持水分。

夏眠和日常“蛰伏”

夏眠是喜欢在炎热的天气里冬眠。生活在沙漠和热带气候进行夏眠的动物。它可能不会仅仅因为食物供应问题而发生,就像冬眠一样,但是由于环境变得太热干燥,动物无法生存。这个过程通常涉及到地洞,在那里温度保持凉爽,并以类似的方式减少冬眠的代谢活动。

关闭在一个“水箱”的肺鱼

肺鱼有一个惊人的形式——夏眠使它们能够在长达三年时间里即使没有水也能生活。肺鱼是原始的鱼类,还有肺,让它们呼吸空气。当肺鱼生活的湖泊干涸,鱼会钻入泥浆里,然后分泌粘液,直到把整个身体覆盖。粘液干燥成一个袋子,里面装着水分。即使泥浆完全干了,肺鱼还能保持湿润,可以通过粘液管呼吸。

动物的特殊冬眠方式(动物在冬季生存的策略之一)(3)

肺鱼的冬眠——夏眠(网络图)

许多鸟类使用日常“蛰伏”度过寒冷的月份。黑顶山雀是一个很好的例子。每天“蛰伏”(这真的应该被称为夜间“蛰伏”)就像劣质的短期冬眠。它只持续几个小时,体温的降低只是几度而已。然而,研究表明,那些少度的热量会从一夜之间被烧掉,从而节省大量的热量。

蜂鸟有一个令人难以置信的高代谢率与心率可超过1200次每分钟。它们的能源消耗是如此巨大,蜂鸟每天使用“蛰伏”来保护即使是在热带地区。在温度超过50%的时候,蜂鸟的“蛰伏”比其他鸟类更深刻。

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