信息来源于Knowable Magazine,Yellowstone Forever,Alaska Department of Fish and Game (.gov)。
每年春天,随着北方的白昼越来越长,融化的雪水汇入溪流,昏昏欲睡的动物开始苏醒过来。他们并不是睡了一晚醒来,而是睡了整个冬天,这种行为被称为冬眠,相信我们所有人都对此有概念。
实际上冬眠真的是非常复杂且神秘的生物学技巧,你能想象自己几个月不吃不喝,一直不停的睡觉吗?
会冬眠的动物包括各种啮齿类动物、一些两栖动物,甚至一些灵长类动物(几种侏儒狐猴),但熊的冬眠确实是所有动物中最奇怪的,它们可以自由控制自己冬眠的时长,并且长时间的冬眠不会消耗机能,而仅仅消耗脂肪。
也因此,很多专家都认为研究熊的冬眠生理学机制,有助于改变我们治疗多种人类疾病的方法,包括中风、骨质疏松症、帕金森病和阿尔茨海默病。
熊的冬眠常规的动物冬眠的时候,它们会将自己的体温下降到不至于冻僵的低温程度中,比如北极地松鼠可以暂时将体温降至-3°C。但是熊在冬眠的时候几乎不会失去任何热量,它们的新陈代谢会减慢得很夸张,但却能维持身体的热量。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校的动物学家布莱恩·巴恩斯和他的同事十多年前通过研究黑熊在人工洞穴中冬眠,仔细追踪了这一过程。他们发现熊并不是简单的依靠脂肪储备,然后睡觉着度过冬季,熊会可以一次将呼吸和心率减慢约 75%,持续数月,同时保持相对较高的体温。虽然没有人确切知道它们如何抑制新陈代谢但这种策略显然非常有效且惊人。
于此同时,有的母熊在冬眠期间还会顺便哺育双胞胎或三胞胎,它们不吃不喝,利用自己的脂肪和水分储备来喂养幼崽。
如果人类像熊这样做,那我们即使有营养液一直供应,也会导致肌肉萎缩,骨骼也会变薄,但是熊却不会。因此2021 年,布莱恩·巴恩斯和同事发表了一项研究,表明冬眠的熊能够关闭与骨骼分解有关的基因。了解它们是如何做到的,未来也许可以控制人体内的相同过程来预防骨质疏松症。
心脏病和中风等疾病会大大减少大脑的氧气和营养供应,如果医生能够让患者进入类似熊的这种状态,迅速减少需求,那么这种供应不足的危害就会小得多。
2021年3月,美国和中国的研究人员受到动物界冬眠者的启发,提出了一项研究,将使用镇静药物异丙嗪和抗精神病药物氯丙嗪的组合,在中风患者中暂时创造一种“类似冬眠的状态”,最终目的是保留大脑功能。
自主操控的冬眠熊的冬眠在其他方面也与众不同,但部分冬眠动物的冬眠时间是根据气候和日照长度控制的,它们以此了解什么时候度过了冬季。
而熊就很离奇了,阿拉斯加州安克雷奇美国地质调查局的野生动物生物学家Heather Johnson经过多年的研究后发现:熊会自己决定何时停止冬眠、何时恢复冬眠。熊的冬眠时间由多种因素决定,包括年龄,哺育幼崽情况,食物供应以及温度,其中温度最重要。
Heather Johnson在2017年发布的一项研究中表示,他们追踪了51只雌性黑熊的冬眠情况后发现,根据年龄和是否带崽,这些熊的冬眠时长差异巨大,从不到4个月到超过7个月都有!年纪大和带崽的黑熊往往会冬眠更久。
而当最低气温平均每上升1摄氏度,黑熊结束冬眠的时间就会提前3.5天。
我们都知道现在全球气候变暖的问题日益加剧,冬季变得越来越温和了,因此熊毫无疑问的会更早从洞穴中出来。埃文斯塔德挪威内陆应用科学大学的野生动物兽医阿丽娜·埃文斯在2016年发表的研究中表达了对此情况的担忧,熊在冬眠期间的存活率几乎是 100%,但如果提早结束冬眠,各种问题就接踵而至了,早从洞穴出来的熊更有可能翻倒垃圾桶、被汽车撞到或落入猎人的瞄准镜。
另外,熊冬眠期间体重会下降30%-40% ,因此它们结束冬眠后就要快速补充能量。如果它们过早结束冬眠,它们就会过早的开始补充能量,这回让熊变得暴饮暴食。如果熊连续几年早起,所有这些春季大餐可能会增加不必要的体重,它们可能像我们一样容易患上糖尿病。
在全球变暖的背景下,冬眠可能不再那么紧迫,但科学家比以往任何时候都更渴望了解这一过程。
老虎会袭击冬眠中的熊吗?“老虎会袭击冬眠中的熊吗?”
这个问题相信很多人都曾突然想过,虽然也不会深究,但就是可能会好奇。原因是熊和老虎都是顶级猎食者,它们是有可能生活在一个区域内的,人类对它们的战斗力非常好奇,但一般来说熊和老虎是不会发生冲突的,因为它们各自知道对方很难搞定。
但熊是会冬眠的,老虎却不会。那熊冬眠的时候,对老虎来说,是不是一个袭击熊的好时机?
实际上虽然这种情况不多,但真的可能发生!
我们从上述的文章可知:熊是能自由控制冬眠的时长的,它们随时可能醒过来。但它们刚醒过来的时候,还是需要一点时间恢复机能的,因此此时的它们战斗力会大打折扣。而老虎在冬季狩猎会变得更困难,因为各自猎物都躲起来减少觅食了,因此老虎有时候发现冬眠的熊后,就会铤而走险去袭击熊。
1998年12月5日,俄罗斯的一个研究团队持续追踪一只编号为M20的雄虎的时候,发现它杀死了在桦树内冬眠的黑熊。当时的现场显示,这只黑熊是会挣扎的,但幅度不大,显然它没有短时间恢复行动能力,因此被老虎快速杀死了。后来,这只老虎花了5天才吃光黑熊。
研究老虎的著作《阿穆尔虎的生态学》中也曾记载了一只雄虎袭击冬眠中黑熊母子的情况。作者认为,黑熊因为在熊科动物中算是体型较小的,因此老虎比较敢去袭击它们,如果是棕熊,老虎就不会去以身犯险了。