动物冬眠的机制及意义

在我国广大地区，尤其是北方，随着冬寒的到来，许多变温动物，如常见的昆虫（蜜蜂、甲虫、蝇等）、鱼类（鲤、鲫、鲶、泥鳅等），两栖动物（蛙、蟾蜍、蝾螈等）、爬行动物（蛇、蜥蜴、龟等）和一些低等哺乳动物（蝙蝠等）进入冬眠状态。它们在巢穴中、树皮下、泥土中、池底污泥中和其他隐蔽场所，处于麻痹状态达数月之久，到来年春天苏醒出来活动。俗话说：“惊蛰百虫醒”，就是指的这一现象。

大多数昆虫在气温10℃以下，就开始进入麻痹状态。如把这些昆虫装入瓶内，放进装有雪或冰块的水盆中，经过10—15分钟，就可以看到，原来活动飞快的昆虫逐渐减慢活动，直至停止腿的伸缩，而进入完全麻痹状态。这与冬眠状态完全一样。如果取出后逐渐升温，又开始活动。昆虫发生冬眠的速度和深度取决于气温。当气温降到9—7℃时，蜜蜂就伸直足停止活动。但是，触动它的翅和足仍能慢慢地抖动。当气温降到6～4℃时，就进入深度麻痹状态，触动时就没有任何反应。

鱼类，如常见的淡水鱼类（青、草、鲢、鳙等），当水温降到5℃以下，它们就开始藏到水底淤泥中，不活动也不进食，进入冬眠状态。如果在池塘河湖等水域中越冬的鱼类和其他动物过多，耗氧量过大，再由于水面冰封阻碍空气的透入，就可能造成水中缺氧，二氧化碳积聚过多，再加上其他有害物质的产生和积存等原因，使鱼类大批死亡。因此，有的养鱼池在开春冰化之后，出现死鱼浮于水面的现象。

蛙是常见的两栖动物，其种类不同，冬眠的特点也各有差异。如夏天生活在水中的池蛙和湖蛙，一到冬天来临就隐藏到池底和湖底淤泥中冬眠，苏醒较晚。在水流湍急和不结冰的河中，它们的活动时间可以相当长。草蛙从冬眠状态中苏醒过来要比其他两栖动物早一些。

有尾两栖类，如蝾螈（又名娃娃鱼）等的冬眠，与蛙不一样，它们虽然喜欢生活在水域中，但冬天来临则离开水域，在陆地上的巢内、缝隙内、石块下和树根下冬眠。

蛇类进入冬眠的时间和苏醒时间，各个地区差别甚大。主要取决于该地区的气候条件。根据观察，当气温下降到8～6℃时，蛇就开始停止活动，当气温降到3～2℃时，就进入深沉冬眠状态。此时，它的体温与环境温度差不多相等，或略微偏高。但是，在正常的活动和消化时，体温通常比气温高出若干度。

蝙蝠往往选择土缝、墙缝、峭岩、旧地窑、山洞、树洞、屋檐和古老建筑物等处作为越冬的住所。有时若干只、数十只、甚至数千只集居在同一个“冬房”内过冬。它们在冬眠时如同白天睡觉一样，经常用一只脚或二只脚钩在墙壁的凸出处或洞穴顶上，头向下。在冬天较温暖的地区，蝙蝠的冬眠不深，而且断续地进行。这种断续性冬眠往往与洞内可食昆虫的活动状况有关。

引起上述动物进入冬眠期，主要有两类外界条件。第一类是直接影响有机体的生存条件的变化，主要是环境温度的下降。另一类是居住环境的其他变化，如饲料的缺乏。

在通常情况下，当环境温度低于10～20℃时，上述这些变温动物就发生冬眠现象。发生冬眠的任何动物，即使在夏天，只要环境温度下降到至20℃时，也同样进入休眠状态，并与在冬季所观察到的冬眠状态没有任何区别。但是，一切发生冬眠的动物，对冷却的反应，因季节不同而不同。这与动物机体对休眠的准备程度有关。如夏天饲养在零度下的蛙可不发生深沉的冬眠状态，但在秋天，则很快就进入冬眠状态。

另外，食料的缺乏、空气的成份和日照的变化等因素对动物的冬眠，也有相当重要的作用。当食物缺乏时，即使气温还在10～12℃以上，某些动物就开始进入冬眠。在较低温度下，饥饿的动物要比获得饲料的动物冬眠得快。

在自然条件下，随着季节的变化，日照时间从夏末秋初开始缩短，这对动物机体的冬眠准备起着重要作用。由于日照时间变短，使得许多鱼类、两栖类、爬行类等的性活动受到抑制。相反，开春日照时间渐长，使其再生功能得到恢复。

总之，这些常见的冬眠动物在自然条件下，开始进入冬眠和苏醒与外界环境的变化，特别是气候的季节变化密切相关。正如达尔文曾指出的：“使动物解除休眠所必要的刺激不取决于热的绝对程度，但是与当地气候严格相适。”