冬眠的熊

作者: 栾美群

来源: 科学世界

发布日期: 2016-01-04

本文详细介绍了熊冬眠的机制及其身体内的变化,包括体温调节、蛋白质循环利用、脂肪作为能量源以及冬眠期间雌熊的生产和哺乳行为。

我们知道,熊在冬天基本都是一动不动地呼呼大睡,以此来度过这个寒冷而又缺乏食物的季节。那么,熊是怎样冬眠的?冬眠过程中熊的身体内发生了哪些神奇的变化呢?

我们来介绍一种进行奇特冬眠的哺乳动物——熊。在现存8种熊类动物中,栖息于北半球的棕熊(Ursus arctos)、美洲黑熊(Ursus americanus)、亚洲黑熊(Ursus thibetanus)和北极熊(Ursus maritimus)(仅限已经妊娠的雌熊)都是冬眠动物。

熊冬眠的最大特征就是冬眠期间不发生中途觉醒的现象,也不饮食、饮水、排尿、排便。还有,体温的下降幅度很小。活动期时,熊的体温是37℃~39℃,冬眠中的体温只会下降到31℃~35℃。

当听到它们不排尿的时候,你可能会产生一个疑问:代谢物积蓄在体内,难道不会对它们的身体造成不良影响吗?意外的是,不排尿这种习性却给冬眠中的熊带来了好处。

冬眠中的熊平均每天约产生100毫升的尿液。这些积蓄在膀胱里的尿液没有排出体外,而是被膀胱壁吸收。尿液中含有体内蛋白质分解时产生的尿素,被膀胱壁吸收的尿素经血液输送到肠,然后被肠内细菌分解为氨。这些氨会重新产生作为蛋白质“零件”的氨基酸,换句话说就是循环利用。

通常来说,如果像冬眠中这样,动物不摄取蛋白质又长时间躺着不动,为了合成身体所必需的蛋白质,肌肉就会被分解,然后萎缩。

事实上,像北美黄鼠和蝙蝠这些动物,它们在冬眠中会丧失20%~40%的肌肉蛋白。然而熊不一样,它可以循环利用蛋白质,所以在冬眠中丧失的肌肉蛋白只有4%~11%。正因为如此,熊即便是长时间躺着不动也不会发生肌肉萎缩的现象。现在已有研究提出,熊的这种身体构造能否应用于久病不起的病人?抑或长期停留于宇宙空间的宇航员?

熊跟其他的动物一样,将脂肪当做能量源。熊在冬眠前吃进去的橡子含有糖分,这些糖分转变为中性脂肪储存于体内,冬眠中被分解变为能量、水和二氧化碳。如此产生的水被用于熊的生命活动中,所以,熊在冬眠中不需要饮水。另外,脂肪在分解的过程中产生了甘油,甘油将作为氨基酸的骨架得到再次利用。

熊的冬眠的另一大特征是:冬眠前怀孕的雌熊会在冬眠中生产和哺乳。熊的交尾期在夏季,但交尾后的受精卵并不会立即着床(附着于母体的子宫内开始发育),而是在开始冬眠后的11月下旬到12月上旬着床成胎。胎儿大约两个月就会发育完毕,在冬眠期的1月下旬到2月上旬出生。

关于在冬眠期间出生的好处,研究熊的冬眠的日本北海道大学坪田敏男教授解释如下:“熊科动物的宝宝在出生的时候只有几百克重。

对于这么小的熊宝宝来说,它们的冬眠场所应该就是它们躲避外敌入侵的安全场所。”归根到底,熊宝宝为什么出生会如此之小?坪田教授接着解释:“因为胎儿在母体的腹中长大,不得不从母体那里获取能量。然而胎儿是无法将脂肪作为能量源的。出生后的新生儿才可以利用母乳中所含的脂肪。比起在胎儿时代养育,在新生儿时代的养育要来得更有效一些。”

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