动物和人类的冬眠 [复制链接]

第4版()
专栏：知识小品

动物和人类的冬眠
赵以炳
凉血动物的冬眠，温血动物的冬眠，以及人类的人工冬眠，虽然都叫做冬眠，但又各不相同。
冬天到了，许多地区的气温都下降到零度以下。凉血动物（包括爬行、两栖、鱼类和无数的无脊椎动物）不能调节自己的体温，体温随着外界环境温度而下降，不能维持生动活泼的生活，如果不藏起来冬眠，就有冻死的可能。许多陆生的凉血动物就钻入地下冬眠，因为在不太深的地下温度比地上高，它就不会冻结。由于冬眠前已经在体内贮存了丰富的养料，而冬眠时的能量消耗又减少到很低的水平，所以冬眠的动物可以完全不吃不喝而度过漫长的冬季。如果从地下把冬眠的凉血动物挖出来，它们就像死的一样，没有动作，也没有明显的有感觉表现，即使用针刺刀切，也不会引起反抗。所以在冬眠动物身上进行外科手术就不需要用麻药了。可见冬眠有麻醉的作用，一般把这种麻醉叫做低温麻醉。当然，冬眠的动物并没有死，只要把它们放在温暖的地方，慢慢地就会苏醒过来。但是除非从外部提高冬眠凉血动物的体温，它们是不会自动苏醒的，也不能用其它的方法来激醒它们。所以凉血动物的冬眠和苏醒具有消极被动的特征。
温血动物（包括哺乳动物和鸟类）能够调节自己的体温，以抵抗环境温度的巨大变化，并在较高的水平上维持相当恒定的体温。人类的体温平均约为三十七度，冬夏和日夜的变化一般不超过零点五度。这种精确的体温调节机能是进化的产物，是逐渐发展和完善的。因此温血动物能摆脱环境温度的拘束，享受更大的自由生存。
但是有少数的低等哺乳动物和极少数的鸟类，它们的体温调节能力不够完善，也在冬季实行冬眠。这些冬眠型哺乳动物和鸟类在夏季能维持相当恒定的体温。譬如刺猬的平均体温约为三十五度，一般变动范围不超过三度，但在冬季则大不相同。北京地区的刺猬从10月初开始就有了冬眠的征状，体温的变动很大，可下降到二十几度。约自11月中到下年的3月中几乎所有的刺猬都处于深重的冬眠状态，体温接近零度。冬眠的刺猬蜷［quán］缩成球形，有时几乎不能发觉任何生命的表现。当然，这只是一种假象。只要把它们放在温暖的地方，不久就会苏醒。冬眠哺乳动物的最大特点是它们不借助外部的复温也能苏醒。经常的触动，电刺激，药物注射都可以激醒冬眠的刺猬。特别有意思的是这些动物可以在更低的温度下自动苏醒。如果将刺猬暴露在负四度以下的寒冷中，严寒的刺激就可以使它们苏醒。苏醒时，刺猬体内产生大量的热能，使自己的体温迅速升高，约在一到三小时内即完全苏醒。苏醒后，仍维持约三十五度的恒温水平。由此可见，哺乳动物的冬眠和凉血动物的冬眠有重要的区别。哺乳动物不借助人工复温而能自动苏醒，凉血动物则必须等待气温上升后才能逐渐恢复活动状态。
冬眠是冬眠型哺乳动物适应冬季气候变化的恒常性自然现象。这种本能是可以改变的。饲养在实验室内过冬的刺猬，如果平均室温保持在二十五度左右，并供给丰富的食物，它们可以完全不冬眠，继续生长发育，并提早成熟。相反的，在夏季将刺猬放在冰箱内或浸入冰水中，则可导致冬眠状态的出现——人工冬眠。这种动物也会自动苏醒。
非冬眠型哺乳动物，包括人在内，虽然没有自然的冬眠，如果长期暴露在严寒中或浸入冰水里，体温也将下降。用药物和人工冷却方法可以更迅速地造成一种人工冬眠或低温麻醉状态。近十年来，这种低温麻醉在医学上得到了广泛的应用。譬如说，在三十七度的正常体温下，完全阻断心脏血液循环的时间不能超过五分钟，而在二十度的低体温情况下，代谢率大大降低，阻断循环的时间可以延长到半小时或更长一些。这样，对于进行某些复杂的心脏外科手术就提供了极大的可能。
非冬眠型哺乳动物的人工冬眠和冬眠型哺乳动物的自然冬眠也有重要的区别。前者在人工冷却之后，如果体温不是太低，可自动复温而苏醒。以猫为例，若体温降低到十九度，并停留在十九度的气温中，不须任何人工复温，约在十一小时内能自动苏醒。但是如果冷却到十六度时，不用人工复温即不能自动苏醒。如上所述，刺猬可以从接近零度的自然冬眠或人工冬眠中自动复温而迅速苏醒。
由于非冬眠型哺乳动物和人不能从深低体温水平的人工冬眠中自动苏醒，因此存在着长期维持这种人工冬眠状态的可能性。当然，深低体温又带来许多新的问题，例如呼吸和心搏的停止，一般地说，这就意味着死亡的来临。如何使因体温过低而“死亡”的动物和人得以复苏，这是一个非常复杂的问题。在动物实验中已经得到了一些初步的成功。也有个别的临床报道，表明人因冷却而“死亡”后是可以复苏的。如果我们能完全解决这些问题，则人体将可能在这种极低体温的人工冬眠状态中，甚至在冻结的状态下，就像一些极低级的生物体一样，非常长期地保存着潜在的生命力，而在适当的时候复苏。这样，就可以大大地延长人们的“寿命”，使得人们能够在以千百万光年计算的宇宙空间中航行。这至少是一种有趣的设想。