冬眠
冬眠指的是溫血?jiǎng)游?某些哺乳類(lèi)動(dòng)物和少部分鳥(niǎo)類(lèi)的在寒冷的季節(jié)，會(huì)通過(guò)降低體溫的方式而進(jìn)入的類(lèi)似昏睡的生理狀態(tài)。人們研究動(dòng)物冬眠，主要是針對(duì)溫血?jiǎng)游�。因�(yàn)樗鼈兡芫_地和有目的地控制自己的體溫。一些哺乳類(lèi)動(dòng)物(如蝙蝠)的冬眠不會(huì)間斷。其它的(如睡鼠，榛睡鼠，刺猬，土撥鼠或者歐黃鼠)的冬眠伴隨有短暫的覺(jué)醒。至于冬眠的時(shí)間安排問(wèn)題則是生物鐘學(xué)研究的話題。
冬眠動(dòng)物在冬季的行為
在秋季冬眠動(dòng)物機(jī)會(huì)尋找冬眠的地方:中空的樹(shù)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(gè)布置好的棲身之處它們會(huì)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(yǔ)：遲鈍），度過(guò)冬天。它們的體溫會(huì)降至1到9攝氏度。所有身體機(jī)能會(huì)大幅下降。呼吸很弱，心跳變慢，對(duì)外界刺激的敏感性下降。如果用紅外線攝影機(jī)拍攝冬眠的蝙蝠，會(huì)看到蝙蝠的身體呈暗藍(lán)色。例如土撥鼠在冬眠狀態(tài)下，體溫會(huì)從39降至7攝氏度。心跳從原來(lái)的每分鐘100下跌至2到3下。呼吸頻率可以延至一小時(shí)一次。腸和肝的代謝產(chǎn)物會(huì)收集在腸的下部，并且在蘇醒的時(shí)候被排出。動(dòng)物在冬眠時(shí)會(huì)停止進(jìn)食，或者是在短暫的蘇醒狀態(tài)中進(jìn)行攝食。冬眠動(dòng)物靠的是它們自身的脂肪度日。特別是褐色脂肪組織，這種組織位于肩膀和頸部，是非常重要的能量來(lái)源，特別是在外界溫度升高動(dòng)物從冬眠狀態(tài)中蘇醒過(guò)來(lái)的時(shí)候，這個(gè)過(guò)程長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)。蘇醒過(guò)程的后半段，動(dòng)物通過(guò)身體顫抖，（屈肌和伸肌同時(shí)收縮，一種高放能動(dòng)作）可將體溫提升到正常水平。溫度越高，動(dòng)物呼吸得越快。
冬眠的長(zhǎng)短
冬眠的長(zhǎng)短隨動(dòng)物而異。歐洲刺猬3到4個(gè)月。冬眠鼠可睡上6到7個(gè)月(名副其實(shí))。但不能簡(jiǎn)單認(rèn)為，冬眠是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)數(shù)月不間斷的過(guò)程，相反，更常見(jiàn)的冬眠是間歇性的，長(zhǎng)的休止?fàn)顟B(tài)，低的新陳代謝中插有短暫的覺(jué)醒狀態(tài)。但動(dòng)物不能經(jīng)常回復(fù)到醒的狀態(tài)，因?yàn)槊看涡褋?lái)都是要耗能的，醒的次數(shù)太多會(huì)導(dǎo)致脂肪貯存過(guò)早耗盡，以致在來(lái)年春天的真正覺(jué)醒時(shí)無(wú)“脂”可用。
社會(huì)性冬眠
一些冬眠動(dòng)物如土撥鼠，甚至進(jìn)行社會(huì)性的冬眠。在每個(gè)冬眠的地點(diǎn)會(huì)有達(dá)20只成年和幼鼠互相抵靠在一起，這樣它們可以互相取暖，不至于被急劇下降的溫度所傷。特別是脂肪貯存較少的幼鼠，在這種冬眠方式中它們更能夠度過(guò)嚴(yán)酷的冬天。
可能導(dǎo)致冬眠誘發(fā)因素
一直認(rèn)為，冬眠的誘發(fā)因素是些外在因素，如環(huán)境溫度的下降和秋季食物短缺。但一些專(zhuān)家認(rèn)為，逐漸縮短的白晝是一種冬眠信號(hào)，它會(huì)導(dǎo)致一些內(nèi)在因素的改變，如激素水平的變化和季節(jié)性變化的生物鐘的調(diào)節(jié)。生物鐘看來(lái)會(huì)影響動(dòng)物的行為，如脂肪貯存和為冬眠作準(zhǔn)備。還有正待研究的關(guān)于冬眠地點(diǎn)高濃度二氧化碳的麻醉作用，可能也是冬眠的誘發(fā)因素。
覺(jué)醒在春季
春季覺(jué)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(jué)醒信號(hào)。冬眠動(dòng)物在覺(jué)醒時(shí)慢慢升高自己的體溫。荷爾蒙會(huì)導(dǎo)致褐色脂肪組織的分解，為體溫初步升高提供能量。當(dāng)體溫到達(dá)15攝氏度時(shí)，肌肉會(huì)開(kāi)始顫抖，進(jìn)一步暖和身體。在有著重要器官的胸部和頭部溫度會(huì)比起其它身體部位更快的恢復(fù)。
冬眠對(duì)記憶的負(fù)面作用
維也納大學(xué)在對(duì)歐黃鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的冬眠會(huì)對(duì)冬眠動(dòng)物的記憶構(gòu)成負(fù)面影響。相比起沒(méi)有進(jìn)行冬眠的動(dòng)物，歐黃鼠在冬眠后無(wú)法解決它們?cè)诙咔耙褜W(xué)習(xí)過(guò)的任務(wù)，如在迷宮中找到正確路線，或者是控制食物機(jī)器的杠桿。一個(gè)可能的解釋是，冬眠會(huì)降低神經(jīng)的活性�？茖W(xué)家甚至已證明，腦部的神經(jīng)元連接會(huì)在冬眠中斷開(kāi)。
冬眠的鳥(niǎo)類(lèi)
不但哺乳類(lèi)動(dòng)物會(huì)冬眠，一些鳥(niǎo)類(lèi)也會(huì)。蜂鳥(niǎo)在食物短缺和寒冷的時(shí)候會(huì)降低其新陳代謝并且進(jìn)入睡眠的僵直狀態(tài)。在饑餓狀態(tài)下，幼樓燕會(huì)在睡眠狀態(tài)中進(jìn)入變溫狀態(tài)，這樣它就不需要像會(huì)真正冬眠的動(dòng)物那樣把體溫降得如此厲害。鳥(niǎo)類(lèi)的冬眠為時(shí)并沒(méi)有哺乳類(lèi)動(dòng)物的冬眠那么長(zhǎng)。
概念辨析
冬休
棕熊在其巢穴里的冬休（德文：Winterruhe）與冬眠不一樣，在冬休過(guò)程中，棕熊的體溫并不如真正的冬眠動(dòng)物那樣大降。這種沒(méi)有大規(guī)模降溫的冬休也會(huì)在獾，松鼠和浣熊身上看到。這些動(dòng)物在這種冬休狀態(tài)中會(huì)經(jīng)常醒過(guò)來(lái)，換一下睡的姿勢(shì)。棕熊會(huì)在自己的窩里這樣半睡半醒的度過(guò)7個(gè)月，期中不吃不喝，也不排便，只靠自己的脂肪度日。美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種半睡狀態(tài)是由一種名為冬眠誘導(dǎo)觸發(fā)子 (Hibernation Induction Trigger HIT)的荷爾蒙引起的。這些物質(zhì)能夠使棕熊既能度過(guò)冬天，又不至于喪失其肌力。一個(gè)人會(huì)在相似的狀態(tài)，如在病床上，喪失其90%的肌力。
鹿的冬天靜息狀態(tài)
最近發(fā)現(xiàn)，土生的鹿也會(huì)在冬季降體溫降至15攝氏度進(jìn)入靜息狀態(tài)。通過(guò)將其新陳代謝率降至晚間水平，可以使得鹿度過(guò)這嚴(yán)寒的季節(jié)。維也納大學(xué)獸醫(yī)研究發(fā)現(xiàn)，食物的豐足會(huì)影響這種對(duì)體溫和新陳代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制。蛋白質(zhì)豐富的食物，這在冬季并不常見(jiàn)，可能會(huì)不必要地提高動(dòng)物的新陳代謝率。因此，在冬天不恰當(dāng)?shù)奈癸晻?huì)導(dǎo)致春季饑荒的發(fā)生，因?yàn)槎緯r(shí)鹿的新陳代謝并沒(méi)有下降，在森林里對(duì)草料的消耗過(guò)大，導(dǎo)致春季的草料短缺。 維也納大學(xué)獸醫(yī)學(xué)研究者相信，冬眠和冬休的界限不再清晰。很多動(dòng)物都能通過(guò)相似的調(diào)節(jié)機(jī)制降低新陳代謝和體溫，海豹和鯨在長(zhǎng)時(shí)間的潛泳中也可能會(huì)運(yùn)用到相同的機(jī)制。
變溫動(dòng)物的僵冷狀態(tài)
與冬眠形成對(duì)比的還有僵冷狀態(tài)，這可在很多在一些特定氣候區(qū)域生活的變溫動(dòng)物中可見(jiàn)–蝸牛，一些昆蟲(chóng)，大部分的爬行動(dòng)物(蛇，龜，蜥蜴)和兩棲動(dòng)物(蟾蜍，蛙。蠑螈會(huì)有3到4個(gè)月，慢缺肢蜥和龍紋蝰蛇有4到5個(gè)月，雨蛙和沙蜥蜴則有5到6個(gè)月的僵冷狀態(tài)期。
夏眠和干眠
還有夏眠，在熱帶生活的鱷魚(yú)和蛇(如死亡蝮蛇)會(huì)在旱季躲在泥潭等地點(diǎn)過(guò)夏。在溫帶生活的勃艮第蝸牛會(huì)在缺水的狀態(tài)下進(jìn)行夏眠或曰干眠。還有一些蛙和蟾蜍例如飾紋角花蟾(Ceratophrys ornata)或者是非洲的牛蛙(Pyxicephalus adspersus)也會(huì)夏眠。夏眠的生理作用是，在炎熱又缺少食物的季節(jié)里節(jié)省能量;一如冬眠，這些動(dòng)物會(huì)在夏眠中降低新陳代謝。在上面提到的兩棲動(dòng)物甚至?xí)䦟⒛c的容量減少40%。這樣，食物攝取量可以減少60%。當(dāng)食物不再短缺的時(shí)候，腸又會(huì)回復(fù)到原大小。
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