動物為什麽能冬眠?對此人類已經探索了100多年。近年來,美國科學家終於揭開了這個奧秘。實驗證明,在一些動物的血液中存在著一種能夠誘發動物冬眠的物質。經過無數次試驗,科學家終於提煉出了這種誘發物質,這是一種類似荷爾蒙的特殊蛋白質,被稱為“冬眠激素”。
科學家指出,動物冬眠是為了保持體內的能量、避免凍餓的一種對不利環境條件的適應和“自救”方式,寒冷、饑餓、疾病對冬眠動物是無能為力的。動物在冬眠斷食辟穀過程中,一方麵是由於在冬眠的狀態下,體溫降低,能減少98%的代謝活動而適應外環境,釀成了整個生理活動的“沉睡”狀態,也就是生命過程相對延長了,從而動物的壽命也就延長了;另一方麵是由於在斷食辟穀的狀態下,刺激機體進行應激反應,重新調整機體內環境所存在的種種隱患和病灶,產生了推陳出新、優勝劣汰、脫胎換骨之效,從而便使動物防治了種種疾病。
對於動物冬眠而言,它既是一個適應外環境而延續生命的調節過程,又是一個適應內環境而防治疾病的調節過程。所以說,作為低級動物的動物而言,動物冬眠現象是其適應環境生存的一種重要功能。
最近,美國科學家發現了動物冬眠的機理。北卡羅來納大學的研究人員在黃鼠身上鑒別並繪製出了啟動動物冬眠的兩個基因,這兩個基因控製合成對於冬眠至關重要的酶。
據當地媒體報道,該校馬修·安德魯博士等人,利用在黃鼠體內找到的一種基因,控製合成了胰腺甘油三脂酶,這種酶能分解以脂肪酸形式儲存在體內的甘油三脂,然後將之轉化成作為黃鼠冬眠時能量來源的脂肪。另一種基因則控製丙酮酸鹽脫氫酶、激活酶和同功酶的合成,這些在饑餓時候被激發的酶,能幫助保持體內的葡萄糖儲備,在冬眠開始時或即將開始前,兩個基因都在黃鼠的心髒中得到了表達。
研究人員還發現,這些基因與在非冬眠動物身上找到的對等基因,幾乎是一致的,但它們在冬眠與非冬眠動物身上的表達不一樣,胰腺甘油三脂酶僅在非冬眠哺乳動物的胰腺中得到表達,卻同時出現在黃鼠的胰腺和心髒中。
科學家若能鑒別出那些在冬眠這類極端狀態下負責保護器官、降低血糖消耗和保持肌肉性能的酶,將能開發出延長移植用人體器官“保質期”的新方法,還可研製出誘導宇航員在長期太空旅行過程中安全進入類“冬眠”狀態的方法。