
想象一下:当北风呼啸着把最后一片落叶卷走,你打了个哈欠对老板说:“我要冬眠了,明年春暖花开再上班”,然后钻进被窝一睡就是四个月——这个场景是不是想想都觉得爽?但现实是,我们只能挣扎着在清晨的闹钟里睁开眼股票配资公司的风险,裹着羽绒服哆哆嗦嗦地挤地铁。
小朋友们肯定也疑惑,在雪花飘飘的冬天,为什么有些动物会躲在洞里呼呼大睡,一睡就是好几个月,而我们却要穿上厚厚的衣服,去上学或者玩雪呢?
同样是哺乳动物,为啥熊能睡整个冬天,我们却不能?哎呀,这真是个有趣的问题!今天,我们就来聊聊“为什么人类不冬眠?”这个话题。
人类身体的“3大反冬眠设定”
想睡都睡不成
人类没演化出冬眠能力,是因为生理结构和生存方式从根本上不适合。这3个反冬眠特点,直接把我们排除在冬眠选手之外:
大脑能量消耗高
无法适应低能耗状态
人类大脑仅占体重2%,却消耗全身20%的能量,对能量需求极高。而冬眠的核心是降低能耗,二者直接冲突。科学研究显示,人体温低于35℃就会出现体温过低症:先意识模糊、判断力下降,接着肌肉僵硬、呼吸减缓;降至32℃以下失去意识,28℃以下基本宣告生命终结。
展开剩余86%冬眠动物能在低体温存活,是因为大脑有特殊的保护机制,比如脑内糖原储备增加、细胞抗氧化能力增强等。但人类大脑一旦进入低温低代谢状态,神经元会大量死亡,醒来可能变成“失忆者”甚至“植物人”,这代价实在太大。
消化系统适应规律进食
无法长期停滞
冬眠动物能长时间不吃不喝,靠的是特殊生理适应:熊的胃会分泌黏液形成胃壁保护膜,防止胃酸腐蚀黏膜;刺猬肠道停止蠕动,粪便在体内干燥成固体。但人类消化系统早已适应规律进食。
我们的胃每2~3小时排空一次,胃酸持续分泌。若长时间不进食,胃酸会腐蚀胃黏膜,引发胃溃疡、胃出血;肠道细菌因“无粮可吃”会“内斗”,产生毒素引发感染。更关键的是,人类没有“尿素循环逆转”能力——熊能把尿素转化为蛋白质,而人类长期不排尿会导致尿素在血液积累,引发尿毒症。就算想冬眠,消化系统也会第一个“罢工”。
社会属性要求持续活动
无法长期休眠
动物冬眠是“个体行为”,但人类是“社会性动物”,生存依赖群体协作。从演化角度看,人类几十万年前就学会用工具对抗自然,制作衣服保暖、搭建房屋避寒、储存食物过冬。北京猿人70万~20万年前就会用火取暖烹饪,这让我们无需靠冬眠躲寒。换句话说,人类靠智慧和协作,发展出了比冬眠更有效的冬季生存方式。
别羡慕了!人类“抗寒技能”更牛
虽然不能冬眠,但人类身体有套高效抗寒系统,比冬眠更具优势。
选择性供血调节:天冷时,人体优先保证大脑、心脏等重要器官的供血和温度,减少手脚等末梢部位供血,这就是冬天手脚易冰凉的原因。这种策略能让核心器官在寒冷中正常运作。
棕色脂肪的产热作用:人类(尤其婴儿)体内有棕色脂肪,它不储存能量,专门燃烧产热。感到寒冷时,棕色脂肪被激活,通过燃烧葡萄糖和脂肪产热,即非颤抖性产热。研究发现,成年人也有少量棕色脂肪,常锻炼能增加其含量,所以冬天多运动,能增强身体的产热能力。
文化与科技的抗寒手段:从东北火炕、暖气片到南方空调、暖手宝,从涮羊肉、火锅到热可可、姜茶,人类用文化和科技让冬天更舒适。相比之下,冬眠动物只能在洞穴里挨冻,远不如我们自在。
敲重点!
冬眠不是“睡大觉”
而是生命极限挑战
冬眠就是“睡大觉”吗?
冬眠就是一到冬天就犯困,分分钟想要睡着的状态吗?在生态学上,冬眠确实是应对冬季的一种对策,是一些恒温动物在冬季长时间不活动、不摄食而进入睡眠状态,并伴随着体温和新陈代谢速率降低的一种状态。
冬眠不是“睡大觉”,而是生命极限挑战。目前全球已有百余种动物被证实会冬眠,涵盖哺乳类、鸟类、爬行类等。很多人以为冬眠是“长时间深度睡眠”,实则是动物在极端环境下演化出的特殊生存策略。动物在冬眠的时候,生命活动处于极度降低的状态,是这些动物对冬季外界不良环境条件(食物缺少、寒冷)生理代谢需要的一种适应,主要表现为长时间的代谢下降,体温降低至环境温度的水平。此时的动物通常表现为麻痹或昏睡的状态。
动物是生来就会冬眠的吗?
动物是否冬眠与“体温对外界环境温度的适应”密切相关。根据体温与外界环境温度的关系,可以将动物分为变温动物和恒温动物。
变温动物,又称“冷血动物”,体内没有自身调节体温的机制,仅能依靠自身行为来调节体热的散发或从外界环境中吸收热量来提高自身的体温。变温动物对周围环境温度依赖性强,它们的代谢也十分被动。随之带来的问题就是,如果温度过低,变温动物的代谢速率根本不能维持它们的活动,就只能冬眠了。所以大部分变温动物都会冬眠。
恒温动物,又称温血动物,在动物学中指那些能够调节自身体温的动物。恒温动物中血液和循环系统是体温维持的重要组织。
在恒温动物中,有一部分哺乳动物并不是纯正的恒温动物,它们的体温调节受到自身的代谢调控。这类介乎于变温动物和典型的恒温动物之间的动物被称为异温动物。异温动物的代谢情况通常是季节性的,春夏代谢旺盛,冬天进入冬眠。
简而言之,恒温动物一般是不需要冬眠的,只有部分异温动物需要通过主动调控自身的温度和代谢来冬眠以适应周围环境的变化,而适应性最低的变温动物则只能委屈地表示“我想醒着啊,可我醒不了啊!”
动物会在冬眠过程中醒来吗?
睡眠是绝大多数哺乳动物的冬眠方式,但不同种类的哺乳动物冬眠方式又不尽相同。有些是不进食,也不排泄,处于深睡眠状态,如大多数的熊;有的动物则在整个冬眠期间不进食,却表现出排泄行为,比如黄鼠;还有些动物在冬眠期间会激醒而绝非一直熟睡,如刺猬。体内外多种因素的刺激都可能使刺猬从冬眠中激醒。例如,降低环境中的氧含量,达到使刺猬体内缺氧的程度时,它就会激醒。
来吧 展示
看看真正的冬眠选手
有多“硬核”
棕熊
体温降幅虽不如地松鼠(38℃降至30-32℃),却能连续6~7个月不吃不喝不拉不撒。为实现这一“壮举”,棕熊秋季每天摄入2万大卡热量,把自己喂成“球”,靠燃烧脂肪和肌肉蛋白生存;肾脏几乎停工,代谢废物尿素还能转化为蛋白质重新利用——换成人早肾衰竭了。
北极地松鼠
冬眠时体温能降到-2.9℃,创哺乳动物低温纪录,堪称“冰鼠”。但它们血液含抗冻蛋白,不会结冰凝固;心率从每分钟300次暴跌至3~5次,呼吸几乎停滞,每5~10分钟才喘一次气。
蝙蝠
小型蝙蝠冬眠时心率从每分钟1000次降至20次,代谢率降低98%,日耗能量仅为清醒时的1/50,甚至能让大脑部分区域“休眠”,只留基本生命中枢运作。
想象一下
人类到底能否实现冬眠?
虽然人类已经进化到了可以不需要通过冬眠就能适应环境的程度,但是,人类在“追求冬眠”的这件事上,仍然是不遗余力的。比如医疗上的“低温疗法”,就是通过降低脑耗氧量和代谢率,减少脑血流量,增强脑对缺血缺氧的耐受能力,减轻脑水肿的。这种方法被用于中风、脑出血、换器官患者的治疗,也帮助了一些缺氧的新生儿更好地康复。
科学家对人类冬眠的研究从未停歇。早在19世纪,法国生理学家克劳德·伯尔纳便开启了冬眠研究的先河,他在1865年撰文描述了动物冬眠的几个基本特征。此后,欧洲陆续有科学家发表啮齿类动物冬眠、旱獭冬眠生理学等方面的研究结果,虽初期成果较为零星,但为后续研究奠定了基础。而我国在该领域起步也较早,冬眠研究创始人赵以炳及其助手从1947年就开始对刺猬冬眠的生理学进行研究,并以狗为实验对象探索低温后的恢复,这成为冬眠生物学在医学应用上的早期尝试。
近些年,受癌症等医学难题增多以及人类宇宙探索需求的推动,科学家对动物冬眠的研究愈发深入,尤其聚焦哺乳动物冬眠的“超能力”:为何黄鼠秋天体重激增却不得糖尿病?熊冬眠时不排泄为何不会肾衰竭?极地松鼠苏醒后大脑无损伤、无肌肉萎缩和骨质疏松……这些问题的答案,正是科学家希望破解后应用于人类的关键。
依托信息传播和现代科技发展,诸多实例与研究结果让科学家对人类冬眠潜力更有信心。
1999年,一位挪威滑雪者不慎掉入冰中,体温降至13.8℃且无心跳呼吸,经抢救仍苏醒;
2006年10月,一位失踪24天的雪山攀爬者在新陈代谢停滞的情况下,经治疗成功复苏。
2020年12月,西班牙、希腊学术团队在《人类学》期刊发表研究,通过断层扫描与显微镜观察,发现43万年前人类骨骸存在与冬眠动物相似的病变损伤,推测远古人类可能通过冬眠度过寒冬,该能力或因自然环境改善、人类应对极端气候能力增强而退化。
在这些研究基础上,“人工冬眠”概念应运而生,并率先在《太空旅客》《流浪地球》《星际穿越》等科幻电影中呈现,太空旅行者进入冬眠舱,以冬眠延长寿命、减少物资消耗。为让梦想照进现实,世界各国科学家至今仍在孜孜不倦地研发适用于太空及医学领域的冬眠技术,持续推动人类冬眠研究向纵深发展。
不过无论怎样,“追求冬眠”目前对于人类来说股票配资公司的风险,还有很长的路要走。所以也别幻想自己能冬眠了,好好早起搬砖才是正道…… 综合上海科协、人民网等
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