冬眠-动物度过冬天的“秘密武器”它也可以给人类一些启发

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冬眠-动物度过冬天的“秘密武器”它也可以给人类一些启发

很多动物在冬天都会冬眠，冬眠有哪些意义呢？

动物为什么要冬眠？冬眠前需要准备什么？

冬眠是什么样的原理呢，人类为什么不会冬眠呢？

一、冬眠-动物度过冬天的“秘密武器”它也可以给人类一些启发

当寒冷的冬天来临时，动物有自己的过冬技巧，如蝙蝠、刺猬、松鼠、青蛙、蛇等。不仅是这些小动物，还有熊等大型动物，都会找一个大树洞躲起来，静静地冬眠。动物冬眠现象非常奇妙，引起了仿生学界的极大兴趣。许多优秀的产品已经根据仿生学开发出来。让我们从动物冬眠的现象开始。

冬眠是一些冬眠动物在冬季连续睡眠以度过寒冷冬季的行为。冬眠动物有三种：一是蛇、青蛙等两栖爬行动物的冬眠；二是松鼠等小型恒温动物；三是熊。冬眠期间，熊的体温只下降几度，接近睡眠和冬眠之间。有些昆虫以蛹的形式越冬。

奇妙的冬眠现象

动物冬眠有许多奇妙甚至不可思议的现象。加拿大山鼠冬眠半年，蜷缩在洞穴里，几乎停止呼吸，脉搏变得极其微弱。它的温度降到只有5摄氏度，几乎和死去了一样。

松鼠睡得更死。把一只冬眠的松鼠从树洞里挖出来。它的头好像断了一样。怎么摇都不会张开眼，用针也刺不醒。只有把它烘热才能动起来。

动物的冬眠时间差别很大，一般在3个月以上。西伯利亚的旱獭和中国北方的刺猬一次冬眠200天，而黑貂则只冬眠20多天。

动物冬眠的主要原因有两个。一是冬季环境温度下降，寒冷天气需要释放大量能量；二是食物极度缺乏。这使得一些动物在长期的自然进化中产生一种适应性休眠状态，以抵御冬季低温的不利生存条件。

冬眠动物的秘密武器之一——“冬眠素”

动物的冬眠引起了生物学家的注意。他们在冬眠动物身上发现了一系列奇怪的生理变化。心脏的跳动特别慢，肺的呼吸也很慢，一次呼吸可以持续10分钟，至于冬眠动物的调节机制，人们还在探索，冬眠的深层秘密还远未揭晓。

然而，已经取得了一些令人鼓舞的进展。科学家们做了一个实验。首先，他们利用人工条件使黄鼠冬眠，抽取其血液，并将其注射到其他活蹦乱跳的黄鼠体内。这些黄鼠也立即进入冬眠状态。实验还表明，冬眠数周的动物血液比刚进入冬眠的动物血液对诱发冬眠的作用更强。

科学家利用计算机、示踪原子、电子显微镜等技术发现：冬眠动物血液中有三种奇怪的小颗粒物质，简称DADLE物质，它们都是结构复杂的高分子化合物，又称“冬眠激素”，具有诱发动物冬眠的功能。

动物的冬眠促进了“睡眠”的研究。睡眠占据了人类生活的三分之一，对人们的生活有很大的影响。人们一直在探索睡眠的秘密。“冬眠激素”的出现启发了人们。那么普通动物的睡眠怎么样？生物学家还做了一个实验：让狗或山羊累得精疲力竭，长时间不睡觉，然后取一些血液或脑脊液，然后注射到猫或狗身上，只需要十分之一克，可以使它们睡几个小时。

通过精密分析可知，睡眠激素的组分是一种类似于冬眠激素的细胞壁肽S因子，也是一种结构复杂的高分子化合物。其实，“冬眠激素”在结构和功能上也是一种“睡眠激素”，所以有时人们称之为“睡眠素”。

与安眠药不同，睡眠激素是大脑产生的一种内源性化合物，对身体没有副作用。科学家们发现了几种具有不同结构的睡眠激素，它们在睡眠过程中起着不同的作用：有的能起到催眠作用，使人很快入睡；有的能使人睡得更长；有的能使人睡得更深，更稳定。

科学家们正在加紧研究睡眠激素的结构，以便找到一种合成方法。一旦谜底揭晓，那意义可说是极其重大。首先，它可以减轻无数失眠症患者的痛苦。目前，全世界近五分之一的人患有失眠。失眠对人们的生活质量有很大的影响。大量使用各种安眠药，其副作用令人担忧。

其次，“睡眠激素”的出现也为医生找到了一种新的治疗方法：术后给患者注射微量睡眠激素，并根据需要使患者睡眠几天或几天以上。此时，睡眠是最好的，病人一醒来，伤口已经愈合。此外，在畜禽长途运输中，喂养管理是一个难题，死亡率很高。如果使用了睡眠激素，他们在旅途中可以很方便地酣睡，在目的地醒来！

其他仿生学专家提出，破解生物冬眠密码可以开发一种方法，诱导宇航员在太空旅行中进入“冬眠”。航天员在漫长的太空航行中可以在不影响健康的情况下睡上数月或数年，这使得人类有可能飞向广阔的宇宙。

冬眠动物的秘密武器之二——“防冻液”

冻伤是冬季寒冷地区的常见病。冻伤的原因仅仅是因为组织细胞的冻结。冰晶形成于细胞内或细胞间。一旦活细胞被冻结，膨胀的冰晶就会破坏甚至破坏细胞膜，导致细胞死亡。即使没有完全冷冻，细胞液的活性也会受到不利影响，这也会造成严重的后果。

然而，冬眠的动物在冬眠时是不可能保暖的，如何解决这个问题呢？令人惊讶的是，它们通过降低身体液体的冰点和防止细胞组织冻结，大大提高了它们的抗寒性。如何降低体液的冰点？方法是生产大量的“防冻剂”。

科学家冷冻了一些青蛙。几天后，让它们慢慢解冻。这些青蛙解冻后还活着。科学家发现了一种复杂的有机化合物，通常用于青蛙冷冻时的防冻剂，它可以成功地降低体内液体的冰点。这种“防冻剂”也存在于自然冬眠的青蛙体内，但当春天温暖，花儿盛开时，这种物质在跳跃的青蛙体内就再也找不到了。

据调查，全球很多的汽车发动机故障是由冷却系统引起的。水冷系统存在两大问题：一是水垢附着在水箱金属表面，使冷却效果越来越差，也很难去除；二是水在0℃以下结冰，使散热器结冰甚至开裂。为了解决冷却水的问题，我们需要添加防冻剂。目前市场上的防冻剂大多是以乙二醇为主要原料的产品，然后加入一些有机或无机盐，达到防腐、防锈、防结垢的效果。防冻剂成分复杂，成本高，但需求量大。

冬眠动物“防冻剂”的发现让我们眼前一亮。如此复杂的“防冻液”很容易被动物自己生产出来，而且质量如此之高，性能如此之完美。虽然不同地区冬眠动物降低冰点的“防冻剂”性能不尽相同，但它可以保护自己过冬。科学家正试图破解这种生物“防冻剂”的复杂结构。如果能大量生产，仿生学将为人类做出巨大贡献。

一、很多动物在冬天都会冬眠，冬眠有哪些意义呢？

经过几万年的时间，许多动物在进化的过程中都发展出了保护自身的本领，同时对于察觉危险也有自己特殊的方法，比如人类避火，动物避热，避水等等，比如很多动物都会冬眠，这其实就是一种保护机制。很多动物在冬天都会冬眠，冬眠有哪些意义呢？冬眠可以保存能量，繁衍后代。

冬天温度特别低，尤其是在南北回归线之外靠近两极的地方，温度可以达到零下几十度甚至上百度，而自然界中有许多动物是变温动物，这些动物的体温会随外界气温的下降而下降，当气温下降到一定程度时，动物就很可能无法活动，因此大部分动物会选择冬眠，这样减少了运动，皮下剩余的脂肪就可以拿来燃烧以供动物维持体温，保证自己在接下来的几个月不被冻死。

冬眠除了让动物减少不必要的活动，维持生命之外，还有一个重要作用就是为了繁衍种族，尽可能在冬天减少族群的伤亡。在冬天活下来是很困难的，尤其是食物缺少并且食肉的动物。一方面，冬天植物的数量稀少，许多食草性动物在冬天也很少会出来活动，那么以肉为食的动物由于缺少足够的食物只能减少摄食，从而减少整个种群的死伤数量；另一方面，冬天的散热量要比夏天大得多，因此活动变成了一项极其耗费体力的运动，在这种情况下，许多动物也会减少活动。

人类懂得了碰到电和火要正确应对和处理，那么动物在遇到一些恶劣环境时也进化出来与人不同的习惯，冬眠就是其中一种，趋利避害和繁衍后代是生物的本能，冬眠能够很好地解释这两点，保存能量，减少活动和伤亡就是冬眠最大的优势。

二、动物为什么要冬眠？冬眠前需要准备什么？

冬天是一个美好的季节，最希望的就是早晨躺在被窝睡个懒觉，舒舒服服的，其实这一点有些动物和人类很像，只不过动物是冬眠，直接睡一个冬天，那么动物为什么要冬眠呢？

我们常见动物要冬眠的有熊，松鼠，蛇，青蛙和刺猬等，熊冬眠是因为冬季的气温很低，又缺少食物，而熊捕猎却需要消耗很多热量来维持体温，所以一到寒冷的冬季，他们就进入了冬眠状态。冬眠是他们应对天气寒冷，食物匮乏的一个法宝。那动物冬眠就是动物在冬天睡觉吗？

动物们冬眠也是需要一个过程的，他们首先需要先把体温降低到接近周围环境的温度。这个过程大概需要数天，当动物的体温调节到接近环境温度后，就进入了冬眠的下一个阶段，在这个阶段动物们的心跳和呼吸速率会下降，整个身体的新陈代谢速率也会降低，那他们要冬眠多久呢？

不同的动物公民的时间长短不一，但大多数动物都要冬眠好几个月这么长时间呀。那这些动物在冬眠时不吃东西，难道不饿吗？动物也很聪明啊，他们在冬眠以前就开始了冬眠的准备工作，补充足够的食物和营养物质以保证冬眠食的能量。而且啊，冬眠的动物新陈代谢会非常的弱。这说明什么呢？

说明消耗的营养物质会很少，所以这些动物冬眠前所储备的物质，足够他们度过一个冬眠期了，等到身体内所贮藏的营养物质快要消耗完的时候，冬眠期也就快要结束了。不吃不喝，也不动，可真是一个美好的假期啊。而且冬眠的动物们还有一个秘密武器，它们身上有一种脂肪，这种脂肪叫作褐色脂肪，它和别的脂肪不一样，可以非常缓慢的提供能量，就像压缩饼干一样，能量很高。那动物冬眠时中间会醒过来吗？冬眠的动物并不是一直都睡得死死的，偶尔也会醒过来。

三、冬眠是什么样的原理呢，人类为什么不会冬眠呢？

一般情况下来说，个别动物的冬眠确实是一个罕见的生命现象，在冬眠过程中整体的身体会趋向于停止新陈代谢的状态，为机体保存能量，所以说帮助一些细微的动物度过寒冬，人类之所以不会冬眠，也是因为人类是完全不需要借助冬眠生存下去的，而且经过长期的自然进化，人类已经形成了能够在寒冬天依旧生活的生存技能，所以说是不需要冬眠的，这是因为以下几个方面的原因。

1，对我们来说，那些低等的动物之所以需要冬眠，也是要为身体保持能量，减少心灵代谢，帮助生物度过在，食物匮乏的冬季。

今天晚上大多数时候之所以需要，冬眠也是因为对于动物来说，如果在寒冷的冬天无法获取外界能量的供给的话，那么这个时候就无法帮助生活，更好的度过冬天，所以正是因为如此冬眠会帮助一下动物，更好的适应寒冬，帮助生命能够继续存活下去。

2，冬眠是利用降低生成代谢的身体机能，使身体趋向于一个长期的停滞状态，为身体保持能量，帮动物度过寒冬。

经纬办一样生活在冬眠的时候，会大大的降低身体的新陈代谢，而且是身体这样一个缓慢的停止状态，在这个状态里面，大多数生物通过消耗身体的脂肪来帮助，生物存活下去，以最低的成本来让生物度过寒冬。

3，人类和大多数动物之所以不需要冬眠，也是因为依旧可以从冬天获取食物，并非像冬眠生物那样，需要记住冬眠度过寒冬。

其中我们发现，之所以有些生活需要冬眠，也是为了生存所考虑的，从某些方面上来讲，人类之所以不需要冬眠，也是因为人类已经适应了寒冬，而且能够在冬天找到充足的食物帮助生存，所以说自然不需要冬眠。

其实对我来说，大多数的时候冬眠就是帮助动物度过寒冬，在资源匮乏的冬季帮助动物，更好的维持身体的现状，生存下去和相对人类而言，经过长期的进化已经能够适应寒冬的季节，依旧可以在冬天找到食物，所以正因为如此也不需要进入冬眠。