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冬眠动物“躺平”御寒的智慧

花匠小妙招
2024-12-27 16:13

　　本文转自：芜湖日报

　　凛冬已至，当人们拿出棉衣、厚被御寒时，自然界的动植物也在用它们的方式过冬。冬眠，就是其中颇为特别的一种。冬眠可不是简单的睡眠，它不仅创造了一个个生命的奇迹，也是前沿科学研究与应用的热门。

　　挑战生理极限的冬眠

　　10月底，常年冰雪覆盖的北极慢慢进入极寒天气，这时，要做妈妈的北极熊开始拖着沉重的身子在雪中挖洞，为它和它即将出生的孩子们准备一个过冬的家。人们很难想象，在冬眠中不吃不喝、沉睡状态的北极熊会在这时候生宝宝，还要母乳喂养几个月，可大自然就是这么神奇。大约2个月后，北极熊宝宝出生了，一般1到2个，它们的体重不到1千克，听不见也看不见，完全依赖妈妈的乳汁一天天长大。来年三四月份，北极熊宝宝就能长到10千克左右了，萌萌的它们会开开心心地跟着妈妈离开洞穴，迎接北极的春天，而它们所不知道的是，它们能茁壮成长，能量全部来自于妈妈之前的自身能量储备，一个冬季过后，妈妈的体重可能会减少100公斤左右。

　　从生物学家监测的数据和舐犊情深的北极熊妈妈身上不难看出，虽然在表象上，动物的“冬眠”和“睡眠”差不多：不吃不喝不动，但实际区别很大。目前，世界范围内，已有百余种动物被证实有冬眠现象，包括哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、无脊椎类动物等。这些动物在自然常态睡眠时，体温、代谢水平、心跳、呼吸等指标均会有所降低，但变化不大；而在冬眠时，这些指标则降幅很大，有的动物甚至降到濒临死亡的状态，因为只有这样，才可以大大减少它们维持生命所需的能量，帮助它们度过凛冽的冬季。

　　哺乳动物冬眠还有一个更少为人知的现象是：这个过程并不是连续的，而是被一次次的自发性觉醒所中断，也就是形成了一连串儿的“冬眠阵”。一个冬眠阵包括4个阶段，即入眠、深冬眠、激醒和体温恢复正常，深冬眠持续的时间越长，节约的能量就越多。一个哺乳动物的冬眠期可能包括几个甚至几十个冬眠阵，这就能理解为什么有些动物在冬眠期出来觅食，甚至生宝宝了。

　　蛇、青蛙、乌龟等变温动物冬眠时，可没有哺乳动物那么大的自由度，它们深冬眠时浑身僵硬，就像死了一样，而且是否冬眠、冬眠时间长短完全根据外部环境决定。以蛇类为例，当外界温度长期处于10℃以下，蛇就冬眠了，我国北方的蛇冬眠时间始于11月初；华中地区的蛇始于12月左右；而南方的蛇则不冬眠。

　　变温动物在深眠阶段的“僵死”状态下毫无防御能力，生死全由天命，很多动物在这时丢了性命。还拿蛇来说，它们在“僵死”时，会给它的食物链下级——老鼠逆袭的机会，作为一种杂食性动物，老鼠也是吃蛇的，夏季被蛇吃的老鼠，在冬季会对蛇进行“反杀”，这就有了“蛇吃老鼠半年，老鼠吃蛇半年”的说法。

　　中国古人对冬眠的独特解读

　　冬眠在中国古代称之为“蛰”。从造字的角度，“蛰”字上面是“执”，甲骨文的写法是：左边一个类似刑具的手铐，右边一个跪着并向左边伸出双手的人，有“捉拿”之意；“虫”字，像是蛇的样子，古人用蛇的形象来表示虫这一类的动物。“执”与“虫”合在一起，就是虫子被困住了，为“蛰”，商周时期的金文、先秦的篆书，都是这样写的。虫子被气候所限制，冬天入“蛰”，常常躲在土下，所以“蛰”的繁体字楷书中，有人在“虫”字上面，加了一个“土”，这也不失为一种更象形的写法。

　　东汉时期的许慎在《说文解字》中说：蛰，藏也。《尔雅·释诂》则言：蛰，静也，都有潜伏、不动的意思，“蛰伏蓄力”，中国古人认为动物的这种“潜伏”是顺应天道的四季轮回，是一种张弛有度的正常现象，所以，《易经》里也说：“龙蛇之蛰，以存身也。”生命需要休养，人生有波峰波谷，疲了、累了，“躺平”也应被允许，所以，当有的人长期隐居时，古人会以平常心，甚至略有褒义地称之为“蛰居”。

　　对于动物的蛰居时间，古人也早已知晓。战国时期，古人基于对天文、气象、物候的观察，以五日为候，三候为气，六气为时，四时为岁。一年二十四节气分为七十二候，各候均与一个物候现象相应，称候应，如植物候有植物的开花、结实等，动物候有动物的始振、迁徙等。“霜降”是秋季的最后一个节气，元代吴澄编著的《月令七十二候集解》中说：“九月中，气肃而凝，露结为霜矣。霜降三候为：一候豺乃祭兽；二候草木黄落；三候蜇虫咸俯。”意思是在此节气中，豺狼捕获猎物；树叶枯黄掉落；蜇虫全在洞中不动不食，垂头进入冬眠状态。所以，霜降被认为是动物“入蛰”的节气。而来年春季的“惊蛰”显而易见，是上天以打雷的方式唤醒冬眠的动物，开启新一季轮回的节气。

　　人类期待获得冬眠“超能力”

　　近些年，随着癌症等医学难题陆续增多以及人类宇宙探索的需要，越来越多的科学家开始迫切地对动物冬眠进行深入研究，特别是对哺乳动物：为什么黄鼠在秋天体重激增而不得糖尿病？熊冬眠时不排泄为什么不会肾衰竭？极地松鼠在醒来后，为什么大脑没受损伤，也没有肌肉萎缩、骨质疏松……科学家希望能尽快弄清楚动物冬眠的这些“超能力”，并应用到人类身上。

　　依托于信息传播和现代科技的发展，一些实例的出现和研究结果的发表给了科学家很大信心：人类自身或许真的具备冬眠的潜力。

　　1999年，一位挪威的滑雪者不慎掉入冰中，被救起后已没有心跳和呼吸，体温下降到13.8℃，但经过抢救，他仍然苏醒过来。2006年10月，一位攀爬雪山失踪24天才被救援的日本人，在确认新陈代谢已经停滞的情况下经过治疗生命复苏。

　　与此同时，2020年12月，西班牙、希腊学术研究团队在《人类学》期刊发表研究结果，他们在43万年前的人类骨骸中，找到了人类冬眠的证据，经断层扫描与显微镜观察，这些骨头与冬眠动物的骨头有相似的病变和损伤，也就是说，远古人类可能也是用冬眠的方式来度过寒冬的。尽管这个说法听起来如同科幻小说，但科学家认为，这种现象极有可能是事实，远古人类是有冬眠的能力的，只不过后来自然环境变好，人类应对极端气候能力增强，不再需要通过冬眠这种方式过冬了，这个能力也就退化了。

　　在这些实例和研究结果的基础上，“人工冬眠”的概念应运而生，并率先在科幻电影中“实现”了。人们在《太空旅客》《流浪地球》《星际穿越》等电影中可以看到，为了让太空旅行者完成漫长的星际航行，会把他们放进太空冬眠舱，以冬眠的方式延长他们的寿命，同时减少物资消耗，为飞船减轻载荷。

　　为了让梦想尽快照进现实，世界各国的科学家都在孜孜不倦、锲而不舍地研发适用于太空，以及医学方面的冬眠技术。

　　去年12月，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所的研究团队在学术期刊《创新》杂志发表论文：研究团队在非人灵长类动物身上实现了基于中枢神经调控的稳定体温调节，揭示了下丘脑视前区在灵长类动物体温调节中的作用，以及灵长类对抗失温的体温保护机制。这项研究为人类迈向人工冬眠跨出重要一步，为临床转化和航天应用打下基础。

　　研究的成果虽然不少，但如何将基于动物的研究成果应用到人类，还有漫长的路要走。未来，当科学家最终找到人类的冬眠开关时，将为人们的生命健康、星际航行带来全新的天地。

　　李天洋节选自《北京日报》

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