我们知道,许多动物到了寒冷的冬天都要冬眠,为什么我们人类不冬眠呢?人类为何没有进化成可以冬眠的动物?是否可以通过技术诱导绝症病人进行类似冬眠一样的“休眠”,或者使未来飞往遥远星球的宇航员进入休眠状态,以便在沉睡中度过漫长的旅途?
动物为什么要冬眠?
动物的冬眠,完全是一项对付不利环境的保护性行动 。 引起动物冬眠的主要因素,一是环境温度的降低,二是食物的缺乏 。 科学家通过实验证明,动物冬眠会引起甲状腺和肾上腺作用的降低 。 与此同时,生殖腺却发育正常 。 动物冬眠其实是一个节能的过程,冬眠使得它们的身体机能减慢,呼吸、体温、新陈代谢和心率都会下降 。 正在进行冬眠的动物体内温度相当低,有时甚至与外界温度一样 。 随着它们体温的降低,它们的新陈代谢也会变慢 。 这也就降低了它们对氧的需求,因此呼吸会变慢,有时每分钟仅呼吸1~5次 。 心跳速度也相应变慢 。 所有这些都能让动物保存更多的能量 。
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冬眠动物有特殊激素或基因
冬眠是某些动物抵御寒冷、维持生命的特有本领 。 专家指出,动物冬眠可能是它们体内的某种物质调控的结果 。 美国科学家在冬眠动物血液里发现,有一种叫作“冬眠激素”的物质对冬眠起调控作用 。 科学家们曾把“冬眠激素”注入老鼠、蝙蝠和猴子的身体,它们也出现规律性的长时间沉睡,心跳变慢,体温降低,呈典型冬眠状态 。 当“冬眠激素”的作用减弱后,它们又逐渐恢复正常 。
国际冬眠学会主席马伊尔宣称,他和另一位科学家安德鲁发现了两种会引发动物冬眠的基因PL和PDK-4,这两种基因能控制和启动一些酶,改变身体耗用糖类以取得能量的习性,负责指挥动物机体在严寒下少消耗糖,并多储存一些葡萄糖,从而进入冬眠状态 。
人类为什么无法冬眠?
人类为什么无法冬眠呢?首先,我们人类大脑似乎已经失去一些关键性的能力 。 科学家发现,能进行冬眠的动物的大脑细胞中含有一种经过修饰的特殊蛋白质,看起来非常像阿尔茨海默病患者大脑中的蛋白质分子 。 大脑神经元之间的突触在冬眠期间有不同程度的退化 。 当春天来临的时候,冬眠的动物开始苏醒,退化的神经元会重新自我修复,看不出有任何的创伤 。 如果是人类的话,大脑中的神经元会有不可逆转的永久损害 。 其次,我们的心脏在太冷的情况下是无法正常工作的 。 人类的心脏会对钙产生收缩反应,如果钙太多的话,最终结果就是心脏骤停 。 在一定的温度下,人的心脏不能去除多余的钙,因此,当中心血液的温度在28℃以下的时候,人类的心脏就会停止工作 。 相比之下,冬眠动物的心脏即使在1℃的环境下也能继续跳动,因为它们的心脏可以自动去除多余的钙,这是人类所做不到的 。
人类为何没有进化成可以冬眠的动物?
我们所处地区的天气和食物供应决定了我们不需要通过冬眠来躲避恶劣的生存条件 。 而同样重要的一点是,人类是顶级的捕食者,可以对付比自己大得多的猎物,我们也没有通过冬眠来躲避天敌的需求 。 需要注意的是,冬眠带来的并非全部都是益处,研究团队还给我们列出冬眠的一些缺点 。 比如,动物在冬眠时,其免疫系统是不工作的,因此会有被感染的风险 。 此外,一项研究显示,冬眠似乎也会影响动物的记忆,经过迷宫训练的睡鼠在冬眠之后完全忘了它们曾经学到过什么 。
人类进行人工休眠是否可行?
科学家认为,如果人工诱导“冬眠”技术能够使用在人类身上,无疑将为医学治疗打开一扇全新之门 。 譬如医生们可以将那些身患绝症的病人先休眠起来,使他们在未来医学发达到可以治愈时再苏醒 。 这种技术还将改善对癌症的治疗,如果科学家能让健康的细胞组织陷入假死状态,那么医生就可以增大放射线疗法的辐射剂量,更有效地杀死癌细胞 。 现在的大多数癌症治疗方法,我们在消灭肿瘤细胞前,已经先杀死了大量正常细胞 。 通过减少健康细胞的新陈代谢,可以有效地阻止它们被癌症疗法杀死 。 此外,人类对冬眠技术的需求还集中在太空旅行方面 。 为了飞往更遥远的星球,宇航员需要暂时进入一种休眠状态,以便在沉睡中度过几年甚至几十年的漫长时间 。
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