在寒冷的冬季，許多動物都有冬眠的習慣，可人類為什么不會冬眠呢？ | 科普小課堂

在寒冷的冬季，許多動物都有冬眠的習慣，包括昆蟲類、兩棲類、鳥類和靈長類等，比如冬眠鼠、熊、蝙蝠、大黃蜂、刺猬等等。對于所有種類的冬眠動物來說，冬眠似乎是必須而且是有益的。人類在冬季也喜歡躲進溫暖的被窩呼呼大睡，既然冬眠有益，可是人類為什么就不會冬眠呢？科學家從研究動物冬眠的機制和原因以及人類進化歷史入手，探明了人類為什么不會冬眠的原因。

人類會睡眠，但不會冬眠

要想弄明白人類為什么不會冬眠，首先要搞清楚動物冬眠的原因。其中，最明顯的理由就是躲避嚴寒。冬眠是一種為了節(jié)省體力和能量的超長時間睡眠。冬眠的動物活動量大幅減少，呼吸、體溫、新陳代謝、心率也都減緩放慢或下降。在冬季，動物們這么做也是理所當然的。在寒冷的冬季，生存環(huán)境變得更加惡劣，獵物變得很少，甚至連可食用的青草都很難發(fā)現(xiàn)。因此，許多動物在夏季的時候在拼命地添膘，目的就是為了存儲能量，它們圓滾滾的身體里儲存的能量足夠維持它們活到再次睡醒。

因此，冬眠在北半球更為常見。南半球的大部分陸地接近赤道，因此冬季要比北半球溫暖一些。不過，這也不是絕對的規(guī)則。一些生活于溫暖氣候的物種也會冬眠，如生活于馬達加斯加島的希氏鼠狐猴、生活于安哥拉和津巴布韋等地的南非刺猬等。此外，冬眠現(xiàn)象并不局限于寒冷的月份。2015年，一項關于冬眠鼠的研究發(fā)現(xiàn)，即使寒冷的冬天已經結束，這些冬眠鼠仍然會繼續(xù)沉睡，有些甚至會在地下沉睡11.4個月，將近一年的時間。這是野生動物中發(fā)現(xiàn)的冬眠時間最長的記錄。在開展該項研究的地區(qū)，每年只有四到五個月比較寒冷。研究項目負責人之一、奧地利維也納獸醫(yī)大學科學家克勞地亞-比伯認為，“這樣的冬眠時間太長了。很明顯，肯定還有其它的原因?！?/p>

冬眠鼠

冬眠鼠超長時間冬眠的習性可能與歐洲山毛櫸有關。歐洲山毛櫸生產的種子果實被稱為山毛櫸堅果，而這正是冬眠鼠的主要食物來源之一。在豐年時，歐洲山毛櫸會生產大量的堅果。掌握歐洲山毛櫸生產規(guī)律的冬眠鼠甚至能夠預測歐洲山毛櫸大豐收的時間。如果豐年沒有到來，它們就寧愿呆在地下。雖然還有其它的食物來源，但是冬眠鼠需要收獲更多的山毛櫸堅果用于繁育后代。比伯介紹說，“它們也會吃蘋果之類的水果，這些水果也足以讓它們生存下去。但是，這些無法滿足繁育后代的需要，小冬眠鼠需要足夠的食物和能量成長。如果山毛櫸堅果沒有豐收，它們就會在這些年份暫緩生殖，寧愿呆在地下以提高生存機會?！贝送?，比伯還認為，冬眠鼠長時間呆在地下冬眠的另一個原因是逃避捕食者的捕殺。呆在地下，可以遠離猛禽的視線。冬眠鼠呆在地下不會釋放任何氣味，因此捕食者也很難定位它們。

生活于西班牙南部的大菜粉蝶也有類似的習性。它們的蛹甚至在夏季也會沉睡三個月，這種行為被稱為夏眠或夏蟄。2014年，一項研究發(fā)現(xiàn)，這種夏眠會幫助它們逃避黃蜂的寄生。奧地利維也納獸醫(yī)大學科學家托瑪斯-魯夫表示，“此前，人們一直認為冬眠僅僅是為了節(jié)省能量，以應對寒冷的天氣和食物的短缺?，F(xiàn)在，我們認為還有一種原因，那就是逃避被捕殺。我們知道，冬眠過程中的生存幾率接近100%?！?/p>

大菜粉蝶

無論哪一種原因更重要，冬眠似乎都不可避免地改變了動物原有的生活習性。比伯和魯夫開展研究所用的冬眠鼠有的已有12歲，這對于小型嚙齒類動物來說，已屬絕對高齡了。野生老鼠通常只會活三個月左右。魯夫介紹說，“通過冬眠，它們可以逃避被捕殺。當開始冬眠時，最重要的就是對自己領地的投入，如巢穴修補等。2011年，一項研究發(fā)現(xiàn)，冬眠的動物生長緩慢。它們更多的是保證如何生存，如何長壽。所有冬眠的動物似乎每年生殖頻率都降低了，但更長壽了?！边@就意味著冬眠會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的運轉，改變了動物的生殖規(guī)律，迫使捕食者尋找其它替代獵物。

恐龍也會在冬季冬眠嗎？

對于動物們如何冬眠以及為什么冬眠，現(xiàn)在已經基本找到答案，但對于冬眠的習性是何時進化形成的，科學家們還未完全弄清楚。魯夫表示，“因為沒有化石記錄。因此，現(xiàn)有的結論都是推斷?！痹浻腥苏J為，生活于北極附近的恐龍可能是通過冬眠度過漫長的冬季。正常的冬眠會在動物的骨骼顯微結構中留下痕跡。然而，2011年的一項研究發(fā)現(xiàn)，北極恐龍化石中沒有發(fā)現(xiàn)這種證據(jù)。不過，比伯認為，冬眠很明顯已有數(shù)百萬年歷史。比如，三個主要種類的哺乳動物都已進化出冬眠的習性，而這三種哺乳動物早在數(shù)千萬年前就已分化開來。這表明，至少最終進化成我們人類的某些動物曾經會冬眠。

倭蜂猴

然而，我們如今已經喪失了這種重要能力。比如，如果天氣變得太冷，我們的心臟就已經無法工作。我們的心臟會對鈣做出反應，如果鈣太多會導致心臟停博。在溫度降到一定程度時，人類的心臟無法清除多余的鈣，就會無法正常工作。相比之下，冬眠動物的心臟在體溫極低時仍可以正常跳動，因為它們擁有特殊的泵樣器官可以清除多余的鈣，而我們沒有這種器官。

歐洲地松鼠

問題來了，我們人類為什么沒有這種泵樣器官？我們的生活方式可能是一種關鍵原因。人類進化自非洲赤道附近，主要是在熱帶地區(qū)，那里有相對較多的食物來源。這就意味著人類祖先不需要冬眠來逃避惡劣的生存環(huán)境。然而，科學家們對熱帶地區(qū)研究得越多，在那里發(fā)現(xiàn)的冬眠動物越多。魯夫曾經發(fā)現(xiàn)倭蜂猴在12月到2月之間會冬眠長達63小時。這是一個驚人的發(fā)現(xiàn)，因為倭蜂猴屬于靈長類動物，與猴子和人類都是屬于同一個族類。到目前為止，僅發(fā)現(xiàn)三種靈長類動物會冬眠，而且都是生長于馬達加斯加島的狐猴。倭蜂猴生活于亞洲大陸，因此這一發(fā)現(xiàn)表明，靈長類動物冬眠習性已延展到任何人都意想不到的范圍。所有這些都意味著，人類的熱帶起源地可能已經降低了人類進化出冬眠習性的可能性。

也許同樣重要的原因還包括，我們人類屬于頂級捕食者。人類甚至可以捕獵比自己個頭大得多的動物。人類可能從來不需要逃避捕食者的威脅。人類可能只是稍微個頭大一點。冬眠的動物平均個頭比較小，體重平均僅為70克。當然，這一規(guī)律也有例外，最明顯的個例就是熊。但是熊并沒有像其它冬眠動物那樣睡得那么沉。

實際上，對于冬眠動物來說，冬眠有各種各樣的好處。但是人類為什么沒有選擇這一重要能力呢？原因在于冬眠也有許多不足之處。比如，冬眠中的動物幾乎沒有任何免疫能力，因此它們時刻處于被感染的危險之中。此外，冬眠還會影響記憶。2011年，維也納大學科學家伊娃-米利西訓練一群地松鼠走迷宮。然而，這群冬眠后的地松鼠記憶力低下，總是忘記剛剛記下的路線。

國際空間站上宇航員在訓練

盡管冬眠有許多不足，但科學家們并沒有停止探索人類冬眠的可行性。荷蘭格羅寧根大學麻醉學家羅比-海寧正在與美國宇航局合作致力于這一領域的研究。海寧認為，冬眠對未來宇航員來說有兩大益處。首先，可以大大減少帶入太空中的昂貴的補給物；其次，冬眠可以保護宇航員們的健康。海寧解釋說，“在空間站中，讓宇航員們最煩惱的事是，每天必須要進行6個小時的體育鍛煉。否則，它們的肌肉和骨骼會萎縮。”但是，在太空中進行體育鍛煉是相當不舒服的，因為空間站的溫度在30攝氏度以上，而且空氣中二氧化碳濃度較高。如果宇航員能夠冬眠，他們就不會有此煩惱。

宇航員在進行睡眠訓練

此外，冬眠理論上還可以保護生命。海寧介紹說，“相關研究報告認為，冬眠者可以不受輻射傷害，而輻射問題是太空中需要重點關注的問題。如果人類能夠冬眠，不僅僅可以免受輻射的傷害，而且可以大大延長任務時間?！焙庍€認為，冬眠有助于長期的太空移民。盡管這些聽起來有些像科幻電影中的情節(jié)，但魯夫和海寧等人對這種可能性深信不疑。

（內容來源：新浪科技、岡特生態(tài)童話）

編輯：Pierre