美国科学家道厄的动物冬眠实验
道厄的实验之一:一九六八年三月,从正处在冬眠的黄鼠身上抽取了三毫升血,注射到两只刚苏醒的黄鼠的腿静脉中,并且放在摄氏七度冷房内。几天后,这两只黄鼠又进入了冬眠。同年六月,又从这两只再次进入冬眠的黄鼠身上抽取血,并立即注射到另三只处于活动期黄鼠的腿静脉中,结果这三只黄鼠也进入了冬眠状态。同年七月,又从这三只黄鼠身上抽取血,并立即注射到另外五只处于活动期黄鼠的腿静脉中,它们也同样进入了冬眠状态。此外,道厄等人还从冬眠旱獭身上抽出血,注射到尚未冬眠的黄鼠静脉中,结果黄鼠也进入了冬眠状态。
道厄的实验之二;在以上实验基础上,又从活动期黄鼠身上抽取血液,注入到未处于冬眠状态的黄鼠静脉中,但这些黄鼠并未进入冬眠状态。
道厄的实验之三:一九六九年到一九七O年冬天,将二十一只实验黄鼠分为三组,各装上一只热敏电阻小温度计。三组黄鼠又分别注射了旱獭的冬眠血清、黄鼠的冬眠血清、活动期黄鼠的血清。经过几天观察,发现凡注射冬眠动物血清的实验黄鼠体温都下降了(这是冬眠的现象之一),有的则进入了真正的冬眠状态。随后,又将三组黄鼠全部放入冷房中,发现十四只接受冬眠血清的黄鼠全部进入冬液状态,而另七只注射活动期血清的黄鼠却始终处于活动状态,并未进入冬眠期。这个实验表明:冬眠诱发物质不论在冬季或在夏季,不论在冷环境中或在暖环境里。都能起着诱发动物冬眠的作用。
道厄的实验之四;一九六九年又抽取冬眠时间长短不同的动物的血,注入活动期动物的静脉中。结果是;连续冬眠两、三周动物身上的血液,比刚进入冬眠状态动物身上的血液,能更加有效地诱发未冬眠的动物进入冬眠。换句话说,冬眠时间越长的动物,其血液中所含诱发冬眠的有效物质越多。可见,这种有效物质的多少,是促使动物进入冬眠状态快慢的原因。 道厄的实验之五:为了查明诱发冬眠的物质究竟是存在于血细胞中,还是存在于血清里,又用离心机把血液分离为血细胞和血清;再将血清通过分子过滤器"筛滤",分为残留物质与滤过物质。随后,将血细胞、残留物质(未通过分子过滤器的物质)、滤过物质,分别注射到黄鼠体内。实验结果表明:血细胞、残留物质均不能促使动物冬眠,只有那种小到足以通过分子过滤器的物质,才能起到诱发动物冬眠的作用。
周期
冬眠型动物的年度周期可分为非冬眠季节(生殖季节)与冬眠季节。北京地区的刺猬约于3月底出眠,并立即进行生殖活动,完成生殖后便转入肥育期,一直到10月初,是非冬眠季节;10月-3月是冬眠季节。此时,动物蜷缩不动,不吃不喝,代谢率降低到最低水平。在这两个季节里,动物的生理状态迥然不同,但又互相依存。非冬眠季节后期的肥育为冬眠储存能量,在冬眠季节后期,性腺开始发育,动物出眠后便可立即进行生殖活动。冬眠型动物在非冬眠季节中,其体温是恒定的,而在冬眠季节体温是可变的。故特称为异温动物。在非冬眠季节里其体温也有2~5℃的波动,而与其亲缘相近的非冬眠型动物的体温波动仅0.5℃左右。此外,冬眠型动物对低温的耐受能力也显然地大。人的致死低体温是29~26℃,大鼠是15~13℃,而冬眠型动物则可耐受接近0℃的低体温,甚至超冷状态,如蝙蝠超冷到-9℃仍可复苏,自动产热使体温上升到正常。这是异温动物区别于恒温动物或变温动物的重要特征。