版權歸原作者所有,如有侵權,請聯(lián)系我們

[科普中國]-青蛙冬眠的根源

科普中國-綠色雙碳
原創(chuàng)
聚焦綠色低碳技術理念 科普助力“雙碳”目標實現(xiàn)
收藏

夏季,每當傍晚時分,在郊外或者在農村的農田里、池塘邊、有水的溝壕里、河流沿岸的草叢中,人們總會聽見各種青蛙快樂的鳴叫聲,有的聲音激昂高亢,有的低沉短促。如果是一個比較大點的池塘,或者水量充足的稻田,那更是萬蛙齊鳴,熱鬧非凡,既像在合作演奏一支美妙的樂曲,又像在進行一首雄偉的大合唱。它們在水里,在田間快樂地唱著歌,享用著蚊子、蒼蠅和蝗蟲等各種野餐美味,好不自在,讓我們人類都對它們的逍遙自在羨慕不已。

可是,到了冬天,這種熱鬧的青蛙鳴叫景圖卻沒有啦,即便我們找遍鄉(xiāng)野田間,也不會找到一只青蛙的影子。這么多的青蛙為什么突然消失了?它們都到哪里去了呢?原來,它們?yōu)榱硕惚芏斓膰篮?,都到地下去冬眠啦。那么,青蛙為什么要冬眠呢?/p>

青蛙的活動時間與大自然的溫度變化有密切的聯(lián)系

在動物界,青蛙屬兩棲綱,在長期的進化中,青蛙既能在水中游泳,又能在陸地上跳躍,因此屬兩棲動物。青蛙的幼體在水中生活,用鰓呼吸,而成年的青蛙則用肺呼吸,皮膚是輔助呼吸器官,可以輔助肺進行呼吸。青蛙屬冷血動物,體溫不穩(wěn)定,會隨外界氣溫的變化而變化,因此,環(huán)境對青蛙的影響比較大,青蛙對環(huán)境的依賴性比較大。當冬季來臨,氣溫下降時,青蛙的體溫也隨著逐漸下降,當氣溫非常低時,青蛙就會因受不住寒冷而躲進泥土里去冬眠,來躲避冬季的嚴寒。到了春季,氣候變暖,氣溫回升,青蛙便會從泥土里爬出來,開始活躍起來。可見,青蛙的冬眠是應對和適應外界環(huán)境的一種生存方法。一般情況下,每年的10月末,青蛙便開始進入冬眠,因此,在此后將近半年的時間里,人們便找不到青蛙,也聽不到它們呱呱的叫聲啦。第二年的3月中旬,隨著氣候回暖,氣溫上升,青蛙們的體溫也會逐漸上升,并從冬眠中醒來,走到地面上進行活動。于是,鄉(xiāng)村的田間就又會蛙聲一片啦。

可見,青蛙的活動時間與大自然的溫度變化有著密切的聯(lián)系。

青蛙

青蛙冬眠的根源

那么,青蛙的活動與氣溫變化的聯(lián)系為什么這么密切呢?其實這種聯(lián)系的根源在于一種叫作“酶”的物質。所有的生物體,包括人類及其他動植物在內,所進行的一切生命活動均離不開酶的參與。而酶參與生命活動的關鍵在于,酶一定要具有活性。酶是一種非常特殊的物質,它的活性只有在適宜的溫度下才能正常發(fā)揮。與其他生物體一樣,青蛙的體內也有這種酶,青蛙是變溫動物,當外界氣溫較高時,青蛙的體溫也隨著升高,它體內的酶活性也就隨著增強,因此青蛙們的活動就會非?;钴S。相反,當外界的溫度下降時,青蛙的體溫也會隨著降低,圖體內的酶活性也會隨著降低,酶參與生命活動的能力也會減弱。當外界氣溫和青蛙的體溫低于適宜的溫度時,酶會因缺乏活性而不能參與生命活動,于是青蛙無法活躍,而只好去睡大覺了。當然,溫度過高也會使酶喪失活性,因此,在高溫天氣里,蛙會明智地躲進水里或者陰涼處。

或許你會問,人類的生命活動也離不開酶,那么為什么人不冬眠呢?其實原因很簡單,因為我們人類是恒溫動物,不僅具有自我調節(jié)體溫的汗腺、毛發(fā)等組織器官,也具有調節(jié)體溫的能力,例如冬天衣服穿厚一點,夏天穿薄一點等保溫措施和散熱途徑,能夠把體溫始終維持在37oC左右。而青蛙則不能像人類等恒溫動物那樣能維持恒定的體溫,它們的體溫只能順應外界溫度而不斷發(fā)生變化,并為了適應溫度的變化而去冬眠。另外,當氣溫低于一定的溫度時,青蛙們的食物也會越來越少,青蛙們也不可能像鳥類那樣進行大規(guī)模遷徙,于是便會選擇進入不吃、不喝、不排泄、不活動的冬眠狀態(tài)。

冬眠的青蛙

青蛙如何進行冬眠

在越冬進入冬眠之前,青蛙需要攝取足量的食物來補充營養(yǎng),來滿足整個冬眠過程中身體基礎代謝所需要的消耗。否則,青蛙便可能熬不過漫長的冬季,而死于冬眠中。絕大多數(shù)青蛙在選擇冬眠的場所時,除考慮安全不被傷害外,最關鍵的一個因素是確保使自己不至于被過低的環(huán)境溫度致死在冬眠中。因此,他們冬眠的地點會選擇在光照條件良好、落葉覆蓋的土壤里和石頭下、池底的泥中等。處于冬眠狀態(tài)中的青蛙,不吃、不喝、不活動,體溫下降、身體器官處于不工作狀態(tài),心臟不跳動,肺不呼吸,血液循環(huán)減慢,整個身體的新陳代謝都非常微弱,消耗的營養(yǎng)物質也非常少,等到體內儲存的營養(yǎng)物質將要消耗殆盡時,春天也就來了,冬眠也隨之結束。青蛙走出冬眠洞,就會進食大量的食物,以便補充身體營養(yǎng),盡快恢復體能。

進入冬眠的青蛙

冬眠的呼吸方式

在冬眠的過程中,青蛙的皮膚著實功不可沒,因為冬眠時青蛙的肺停止呼吸,皮膚表面的氣孔和毛細血管可以輔助呼吸,冬眠時青蛙的皮膚接觸濕潤的泥土,只要有一點點空隙,青蛙就可以通過皮膚進行呼吸,才能確保它們順利越過漫長的冬天。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創(chuàng) 轉載時務請注明出處

內容資源由項目單位提供