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课件网) 专题十四 说明文阅读 真题实练 固技法 例文精讲 析考点 冬眠,动物御寒的“超能力” 李天洋 ①冬天来临,当人们拿出棉衣御寒时,自然界的动植物也在用它们的方式准备过冬。冬眠,就是其中颇为特别的一种。冬眠可不是简单的睡眠,它不仅创造了一个个生命的奇迹,也是前沿科学研究与应用的热门。 挑战生理极限的冬眠 ②生物学家发现,哺乳动物的冬眠历时4至7个月。为保证冬眠期间能生存下来,它们需要在入眠前以脂肪或食物的形式贮存大量能量:熊、睡鼠等动物依靠在夏、秋季积累于体内的脂肪,仓鼠、松鼠则选择在洞穴内贮存食物。 ③哺乳动物冬眠时,生命体征变化明显。比如体温迅速下降、代谢率大幅度降低、心率和呼吸频率维持在一个极低的水平……具体来说,冬眠时,北极黄鼠体温最低能降到-3℃,极地松鼠降到5℃,而熊的体温仅降到30℃,睡鼠的体温维持在20℃。这说明,冬眠对于哺乳动物来说,并不一定伴随着超低体温现象的出现。但在代谢率上,哺乳动物冬眠期间降低幅度均较大,熊降低50%左右,小型哺乳动物甚至降至1%。在心率和呼吸方面,熊的心率从每分钟55次降到10次,呼吸从每分钟8次降到一两次;多纹黄鼠的心率从每分钟200至300次降到三四次,呼吸从每分钟200次降到1次,可以说是断崖式下降。这对于一个生命有机体来说,能够让各个器官的运转迅速与之相适应,是一个非常艰难又高级的系统工程。 ④虽然在表象上,动物的冬眠和睡眠差不多,不吃不喝不动,但实际区别很大。目前,世界范围内,已有百余种动物被证实有冬眠现象,包括哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、无脊椎类动物等。这些动物在自然常态睡眠时,代谢水平、心跳、呼吸等指标均会有所降低,但变化不大;而在冬眠时,这些指标则降幅很大,有的动物甚至降到濒临死亡的状态,因为只有这样,才可以大大减少它们维持生命所需的能量,帮助它们度过凛冽的冬季。冬眠可以说是动物通过节能方式应对“极限气候”的一种智慧和有效策略。 人类期待获得冬眠“超能力” ⑤近些年,随着癌症等医学难题陆续增多以及人类宇宙探索的需要,越来越多的科学家开始迫切地对动物特别是哺乳动物的冬眠开展深入研究。人们想知道:为什么黄鼠在秋天体重激增而不得糖尿病 熊冬眠时不排泄为什么不会肾衰竭 极地松鼠在醒来后,为什么大脑没受损伤,也没有肌肉萎缩、骨质疏松 科学家希望能尽快弄清楚动物冬眠的这些“超能力”,并应用到人类身上。 ⑥依托于信息传播和现代科技的发展,一些实例的出现和研究结果的发表给了科学家很大信心:人类自身或许真的具备冬眠的潜力。 ⑦2020年12月,西班牙、希腊学术研究团队在《人类学》期刊发表研究结果,他们在43万年前的人类骨骸中,找到了人类冬眠的证据,经断层扫描与显微镜观察,这些骨头与冬眠动物的骨头有相似的病变和损伤,也就是说,远古人类可能也是用冬眠的方式来度过寒冬的。尽管这个说法听起来如同科幻小说,但科学家认为,这种现象极有可能是事实。远古人类是有冬眠的能力的,只不过后来自然环境变好,人类应对极端气候能力增强,不再需要通过冬眠这种方式过冬了,这个能力也就退化了。 ⑧在这些实例和研究结果的基础上,“人工冬眠”的概念应运而生,并率先在科幻电影中“实现”了。人们在某些科幻电影中可以看到,为了让太空旅行者完成漫长的星际航行,会把他们放进太空冬眠舱,以冬眠的方式延长他们的寿命。 ⑨为了让梦想尽快照进现实,世界各国的科学家都在孜孜不倦、锲而不舍地研发适用于太空以及医学方面的冬眠技术。 ⑩受变温动物冬眠时体内大半液体冻结,心跳、呼吸、血液流动和大脑活动停止,几个月后又活蹦乱跳的启发,科学家研究出了“人体冷冻法”,即在-196℃的低温下保存整个人体或头部,以期未来的科学技术能够将其 ... ...
