自然科普:趁冬眠悄悄生個孩子,然後驚豔所有熊?
來源:物種日曆
發布時間:2023-03-08
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昨天是驚蟄,傳(chuan) 統認為(wei) ,到了這個(ge) 節氣,上天就會(hui) 以打雷的方式驚醒蟄居動物的冬眠。

“冬眠”,從(cong) 字麵意義(yi) 上來說,是動物們(men) 睡了一整個(ge) 冬天(周一的社畜:好羨慕!)。但實際上,冬眠中的動物並不是一直在睡覺,有的甚至還會(hui) 進行一些“大活動”——比如,熊可能會(hui) 生個(ge) 孩子。

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這種小熊仔,一般都誕生於(yu) 熊媽媽冬眠時|Pixabay

冬眠:並不是睡覺

為(wei) 了應對冬季溫度低、食物少的不良條件,一些恒溫動物演化出了“冬眠(Hybernation)”這一解決(jue) 方法。

大多數動物在冬眠時,體(ti) 溫降低至2~10度,代謝速率可以降低至平時的2%~4%,同時呼吸、心跳等活動也降至極低水平。這可以大大減少它們(men) 維持正常生命活動所需的能量,幫助它們(men) 渡過嚴(yan) 寒的冬季。

哺乳動物中,有至少8個(ge) 類群具有冬眠的能力,除了熊,大家熟知的還有土撥鼠、刺蝟、倉(cang) 鼠等。

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有些人把倉(cang) 鼠的冬眠當做是它們(men) 駕鶴西去,倉(cang) 鼠:不!我還有救!|Pixabay

冬眠的這些特征,與(yu) 我們(men) 的“睡眠”完全不同。而且在冬眠期間,動物也不是一覺不醒,而是頻繁地蘇醒然後再入睡。蘇醒期間,它們(men) 的體(ti) 溫會(hui) 升高回正常水平,並用秋季儲(chu) 存的食物充饑。

有些冬眠的動物並不會(hui) 提前儲(chu) 存食物,例如熊,它們(men) 往往會(hui) 在冬眠前大吃一頓,把過冬食物都轉化成身上的脂肪。冬眠的熊體(ti) 溫隻降低低3~5 ℃,雖然心跳和代謝速率也會(hui) 降低,但它們(men) 保持清醒,甚至會(hui) 在冬眠期間生孩子——雖然這個(ge) 孩子,已經在熊媽媽肚子裏“藏”了好久。

熊冬眠:順便生個(ge) 娃

熊科動物一般在5~8月的繁殖季節完成交配,但受精卵會(hui) 始終停留在囊胚期;直到熊在11月到12月初開始冬眠時,胚胎才完成著床,此時真正的妊娠期才算開始。

大約60天後,也就是1月末至2月初,熊媽媽開始分娩生出小熊。之後寒風料峭的冬季和早春,熊媽媽都需要在洞中給小熊哺乳,通常直到4月才出洞覓食。但最近幾年,由於(yu) 氣候變暖,熊往往都會(hui) 提早結束冬眠,熊媽媽可能3月就帶著幼崽出洞,這也讓它們(men) 的生活變得更難。

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一對北極熊母子|Itsmine

和其他陸生哺乳動物不同,熊媽媽們(men) 在整個(ge) 生殖活動中完全沒有機會(hui) 進食

不管是為(wei) 體(ti) 內(nei) 胎兒(er) 的發育提供營養(yang) ,還是為(wei) 出生後的幼崽分泌乳汁、維持幼崽體(ti) 溫,母親(qin) 都需要付出大量的能量——但這些能量,全部來自熊媽媽的自身儲(chu) 備。她們(men) 在秋季冬眠之前儲(chu) 存的大量脂肪,甚至一部分肌肉,都被用來提供繁殖所需的能量。

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生育不易|Pixabay

因此,度過冬眠和繁殖期的熊媽媽,體(ti) 重可能會(hui) 減少四分之一。巨大的能量消耗也降低了熊的生育頻率,黑熊一般隔年繁殖,而棕熊則要隔2-4年才會(hui) 再次生育小熊。

冬眠之外:休眠與(yu) 蟄伏

恒溫動物可以自主調節體(ti) 溫,當外界溫度發生變化時,依然保證自身體(ti) 溫的相對穩定。但變溫動物無法自主調節體(ti) 溫,它們(men) 怎麽(me) 麵對寒冬呢?

當冬季來臨(lin) ,變溫動物的體(ti) 溫會(hui) 隨著環境溫度而劇烈降低,從(cong) 而進入“休眠(Dormancy)”狀態,也稱為(wei) 冬化(brumation)。

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木蛙(Rana sylvatica) | DDauri Daniel D'Auria / Wikimedia Commons

例如,北美洲的木蛙在冬季 -3 ~ -6 °C 的低溫下,身體(ti) 完全凍結,生命活動基本暫停;等到春天來臨(lin) 後,它們(men) 會(hui) 逐漸融化蘇醒。通常,水在低溫下會(hui) 結成冰晶,破壞細胞膜,導致細胞破裂死亡;但木蛙合成了大量葡萄糖和尿素,降低水的凝固點並阻止冰晶生長,保護細胞不被破壞。另外,它們(men) 還演化出了獨特的保護措施,應對冷凍時血液無法流動所帶來的缺氧。

巴西龜也有這種抵抗嚴(yan) 寒的能力。它們(men) 會(hui) 在水溫降至10℃時進入休眠,心率和代謝速率都大幅度降低,這能幫助它們(men) 忍受最低3℃的低溫。

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黑頂山雀(Poecile atricapillus) | Alan D. Wilson / Wikimedia Commons

有的動物也有休眠,但並不固定在某個(ge) 特定,這種現象一般稱為(wei) “蟄伏(torpor)”。例如一些鳥類,在低溫的夜晚不再主動維持較高的體(ti) 溫,而是降低體(ti) 溫和代謝來節省能量

一些分布在溫帶地區的留鳥,也會(hui) 以此節約冬季的能量儲(chu) 備,減少脂肪的消耗。例如分布在北美洲的黑頂山雀,它們(men) 在冬季的體(ti) 溫比正常時低約12℃,代謝速率也隨之降低;北美小夜鷹在冬季夜晚的體(ti) 溫可能從(cong) 37℃以上降低至十幾度。

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北美小夜鷹(Caprimulgus tristigma) | Charles J. Sharp / Wikimedia Commons

我們(men) 將冬眠與(yu) 人類的睡覺作類比,這個(ge) 簡化星空体育官网入口网站的過程無可非議,但也局限了我們(men) 的視野。其實,哪怕是植物——深秋滿地的落葉,冬季光禿禿的枝杈,也是植物減少水分散失、在低溫下減緩代謝的策略,又何嚐不是一種“冬眠”呢?

麵對嚴(yan) 寒環境,不同的物種演化出了多樣的應對機製,造就了自然界的多姿多彩。隻有保護好這些和我們(men) 不一樣的生命,我們(men) 才有機會(hui) 更深入地探索未知的生命奇跡。

參考文獻

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