動(dòng)物行為學(xué)-動(dòng)物的冬眠行為

動(dòng)物行為學(xué)——?jiǎng)游锏亩邉?dòng)物科學(xué)技術(shù)系中獸醫(yī)專業(yè)20632307張寒動(dòng)物的冬眠行為摘要：地球上的恒溫動(dòng)物包括鳥類和哺乳類兩大類群。與變溫動(dòng)物相比,恒溫動(dòng)物因其維持恒定體溫的能力,對(duì)環(huán)境的依賴大大降低,從而分布于地球最廣闊的區(qū)域。然而,維持恒定的高體溫又是一個(gè)能量消耗非常大的過程,特別是在寒冷的冬季,動(dòng)物需要更多的食物以維持體溫。然而此時(shí)大地一片蕭瑟,它們又不得不面臨食物缺乏的困境,于是一些動(dòng)物主動(dòng)將體溫降低,進(jìn)入冬眠,以節(jié)約能量度過環(huán)境惡劣的時(shí)期。冬眠是蟄眠的一種。所謂蟄眠,就是動(dòng)物所處的一種不活動(dòng)和對(duì)刺激反應(yīng)減弱的狀態(tài),伴隨著體溫和新陳代謝速率的下降。動(dòng)物的冬眠，早就引起了人類的關(guān)注。冬眠指的是溫血?jiǎng)游铩承┎溉轭悇?dòng)物和少部分鳥類的在寒冷的季節(jié)，會(huì)通過降低體溫的方式而進(jìn)入的類似昏睡的生理狀態(tài)，動(dòng)物所處的一種不活動(dòng)和對(duì)刺激反應(yīng)減弱的狀態(tài)，伴隨著體溫和新陳代謝速率的下降。人們研究動(dòng)物冬眠，主要是針對(duì)溫血?jiǎng)游铩Ｒ驗(yàn)樗鼈兡芫_地和有目的地控制自己的體溫。如果動(dòng)物冬眠的機(jī)制真正被研究出來，會(huì)為人類提供極大的價(jià)值，在器官移植、疾病診斷、航天學(xué)等提供了很大的便利。本文通過綜合多個(gè)研究成果初步論述動(dòng)物的冬眠行為。并且對(duì)比冷血?jiǎng)游锱c溫血?jiǎng)游锏亩邫C(jī)制。本文對(duì)冬眠在動(dòng)物進(jìn)化中演變的過程和冬眠的機(jī)制進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：冬眠時(shí)的行為、冬眠的長(zhǎng)短、冬眠的誘因、冬眠的地區(qū)性、冬眠對(duì)記憶的影響、冷血?jiǎng)游?。正文?009年是著名的英國(guó)生物學(xué)家和博物學(xué)家達(dá)爾文(CharlesRobertDarwin)誕辰200周年,也是他的劃時(shí)代巨著《物種起源》發(fā)表150周年。達(dá)爾文的進(jìn)化理論對(duì)于我們理解復(fù)雜多樣的生物界提供了有力的理論依據(jù)和指導(dǎo)思想,已經(jīng)成為現(xiàn)代生物學(xué)的奠基理論。他的自然選擇的進(jìn)化理論對(duì)于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的影響是不可估量的。著名遺傳學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家TheodosiusDobzhansky曾說過:“如果沒有進(jìn)化之光,生物學(xué)的一切將變得無法理解”(Nothinginbiologymakessenseexceptinthelightofevolution)。毫無疑問,進(jìn)化生物學(xué)的思想和方法已經(jīng)融進(jìn)了哺乳動(dòng)物學(xué)的各個(gè)方面中。Nature雜志網(wǎng)站在紀(jì)念專欄(Specia:lDarwin200)曾評(píng)論道:達(dá)爾文的進(jìn)化理論對(duì)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué),對(duì)政治、宗教和哲學(xué),以及對(duì)藝術(shù)和文化關(guān)系的影響,迄今還沒有任何一個(gè)人能與他匹敵。一、動(dòng)物的冬眠和進(jìn)化哺乳動(dòng)物是一類具有高代謝率的內(nèi)溫(恒溫)動(dòng)物,它們可通過自身體內(nèi)的代謝產(chǎn)熱在較大的環(huán)境溫度范圍內(nèi)維持高而相對(duì)恒定的體溫。這個(gè)特點(diǎn)可使它們擺脫環(huán)境的束縛,在較大環(huán)境溫度范圍內(nèi)生存,不像變溫動(dòng)物那樣易受到環(huán)境條件的限制。但很多哺乳動(dòng)物也會(huì)經(jīng)歷一段低代謝的時(shí)期。小幅度的低代謝在24h的活動(dòng)與靜止節(jié)律中就能觀察到。大多數(shù)的哺乳動(dòng)物,靜止時(shí)的代謝率會(huì)比活躍狀態(tài)的代謝率低20%。這種淺的晝夜節(jié)律的低代謝通常伴隨著體核溫度0·5~2℃的下降。除了這些常規(guī)反應(yīng),還有很多哺乳動(dòng)物和鳥類會(huì)進(jìn)入一種更長(zhǎng)時(shí)間的低代謝和低體溫狀況,即蟄伏狀態(tài),主要包括日蟄伏和冬眠。冬眠是指活躍狀態(tài)時(shí)體溫恒定的一些動(dòng)物,在冬季(有時(shí)在晚秋或早春)伴隨體溫和代謝降低出現(xiàn)的一種昏睡狀態(tài),在冬眠狀態(tài)下體溫是受調(diào)節(jié)的。冬眠的最主要的生理特征是其代謝水平的降低,冬眠動(dòng)物表現(xiàn)出明顯的體溫、呼吸、心率的降低。冬眠和日蟄伏在近代哺乳動(dòng)物的多個(gè)目中都廣泛存在,涉及單孔類、有袋類和胎盤類三個(gè)最基本的哺乳動(dòng)物類群。French(2008)統(tǒng)計(jì)了文獻(xiàn)中報(bào)物冬眠的奧秘，探索還在進(jìn)行，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到，研究動(dòng)物冬眠不僅妙趣橫生，而且在航天與醫(yī)學(xué)上有重大實(shí)用價(jià)值。

4.冬眠的地區(qū)性一般認(rèn)為，冬眠現(xiàn)象發(fā)生在溫帶和寒帶。然而德國(guó)幾所大學(xué)的科學(xué)家們最近的野外研究發(fā)現(xiàn)，生活于非洲馬達(dá)加斯加島上的肥尾鼠狐猴也能冬眠。肥尾鼠狐猴屬靈長(zhǎng)類，成對(duì)生活且忠貞不渝，主要以水果和一些節(jié)肢動(dòng)物為食物。每當(dāng)涼爽的旱季(4月～10月，即南半球的冬季)到來，食物和水逐漸變得貧乏時(shí)，它們便隱藏到樹洞中進(jìn)入冬眠，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月左右，直到雨季來臨。肥尾鼠狐猴冬眠時(shí)體溫較高，一般為10～30℃，如此高的體溫下冬眠在哺乳動(dòng)物中還是首次發(fā)現(xiàn)。因?yàn)榈靥師釒В邥r(shí)環(huán)境溫度也比較高，而動(dòng)物甚至在高于30℃時(shí)仍可處于冬眠狀態(tài)。5.冬眠對(duì)記憶的影響\o"維也納大學(xué)"維也納大學(xué)在對(duì)\o"歐黃鼠"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\o"記憶"記憶構(gòu)成負(fù)面影響。相比起沒有進(jìn)行冬眠的動(dòng)物，歐黃鼠在冬眠后無法解決它們?cè)诙咔耙褜W(xué)習(xí)過的任務(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\o"神經(jīng)元"神經(jīng)元連接會(huì)在冬眠中斷開。6.冷血?jiǎng)游锏亩咝袨槔ハx學(xué)家進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀察和研究，終于查明了昆蟲越冬的部分奧秘。冬天，為了防止汽車散熱器結(jié)冰，人們要加人防凍液。昆蟲竟然也會(huì)采用相似的辦法，在嚴(yán)寒的冬季保護(hù)自己。在冬天，昆蟲要保持活力，不被凍僵是至關(guān)重要的?；畹慕M織一旦被凍結(jié)，膨脹的冰晶體勢(shì)必使細(xì)胞膜受到破壞，造成致命的創(chuàng)傷。當(dāng)細(xì)胞里液體不足，不能保持維護(hù)生命所必需的酶活性時(shí)，即使沒有被完全凍結(jié)，也會(huì)造成死亡。那么，昆蟲是怎樣解決這一難題的呢？它們主要是靠降低體內(nèi)液體的冰點(diǎn)，從而提高抗寒能力，辦法就是產(chǎn)生大量的“防凍液”。昆蟲是怎樣制造防凍液的呢？天暖之后又怎樣將防凍液除掉呢？為什么要除掉防凍液？這些問題直到現(xiàn)在仍找不到答案。值得補(bǔ)充的是，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)，蛙類也會(huì)自制防凍液。在實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家們將許多青蛙冷凍起來，5-7

天后，再慢慢地使之解凍，這些青蛙解凍后依然活著。經(jīng)過認(rèn)真分析和研究，科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了青蛙能夠存活的秘密。他們?cè)谶@些青蛙的體液中發(fā)現(xiàn)了一種人們?cè)诜纼鰟┲谐Ｓ玫奈镔|(zhì)：丙三醇。與昆蟲相似的是，到了春天，這些青蛙的液體中再也找不到這一物質(zhì)了。參考文獻(xiàn):王世強(qiáng):冬眠哺乳動(dòng)物心血管機(jī)能特點(diǎn)[J].動(dòng)物學(xué)報(bào)遲慶生,楊明:《科學(xué)世界》走近哺乳動(dòng)物的冬眠世界,2007-03-07王維.:《世界未解之謎》）-動(dòng)物是怎樣冬眠的？唐大由,李貴生.人工養(yǎng)龜[M]1北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1999MartinEisentraut:DerWinterschlafmitseinen?kologischenundphysiologischenBegleiterscheinungen,Jena,1956RalfElvert:KardiorespiratorischeundmetabolischeReaktionenw?hrenddesEintrittsindenWinterschlafbeimSiebenschl?fer,Glisglis,Marburg,2001ErwinKulzer:Winterschlaf:mit7Tabellen,StaatlichesMuseumfürNaturkunde,Stuttgart,1981王德華.2007.小型哺乳動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展.見:王德華等主編.動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展—慶祝孫儒泳院士80壽辰紀(jì)念文集.北京:高等教育出版社,29-46.王桂明,周慶強(qiáng),鐘文勤,王廣和.1992.布氏田鼠的食性.獸類學(xué)報(bào),12(1):57-64.劉全生,王德華.2004.草食性小型哺乳動(dòng)物的食糞行為.獸類學(xué)報(bào)