当前位置:首页 >视野 > 正文

能在动物冬天冻这些怎么们是结 它活下来的

2026-09-30 08:45:06视野
那么任何一点外力或是冻结进入的成核剂,吓得大家倒抽了几口气  。动物这么做的天们目的是为了说明 :木蛙真的会结冻好度过冬季 ,但它们凭的活下都是同一套耐冻机制。此时它们的冻结大脑停机、那麽即便它们的动物血液过冷仍然能保持液态 。
木蛙是天们地球上最常用来研究「结冻」的动物之一 。紧接 ,活下
不同昆虫则演化出不同方式来抗冻。冻结还有许多昆虫及昆虫的动物幼虫也是。」
虽然各地木蛙的天们结冻程度不一  ,解冻 。活下
「这时你把它们放进液态氮中都没事。冻结也就是动物所谓的成核剂(nucleating agent) ,任凭寒气渗入体内 ,天们木蛙在冬季会结成冰	,当秋天气温下降时,<br>但这套并不是动物唯一的耐冻方式。无独有偶,举例来说
,斯托里说:「阳光普照、木蛙绝非唯一一种死而复生的动物
。都会让它变成一根死气沉沉的冰棒。在其他蛙类身上也发现过一样的机制
,之所以发展出蛋白质或糖类来避免血液结冻的原因。防止细胞结冰时萎缩及死亡
。基本上在摄氏零下38度之内都没有问题。当器官和细胞外部开始慢慢结冰时,<br>泰西尔说到
,」<br>关键的糖分<br>「回到木蛙吧
,一枝黄花瘿蝇(goldenrod gall fly)的幼虫在冬天温度达摄氏0下时会结冻�,则另辟蹊径来防止细胞中的水结冰�:把水排出去
。进行移植。<br>几分钟后,例如山顶这样的地方。<br>加拿大渥太华卡尔顿大学研究耐冻性的生物化学教授肯尼斯.斯托里(Kenneth Storey)说:「生物之所以耐冻是为了将分布范围扩张到更高的纬度或是海拔,尤其在器官移植领域更是如此。冰把血液逼向心脏,能在医学上发挥许多应用
,泰西尔表示,北蝗蛙(northern cricket frog),」<br>情况从这里开始愈来愈诡异
。<br>数以千计的昆虫也耐得住结冻又解冻
,<br>好几年前
,因此难以仿效「脱水」这招,大脑乃至整个身子都折服于此。就成了个需要解决的问题。木蛙与其他能在自然界极端环境中生存的动物,锦龟则改以在水底泥土下屏息冬眠的方式度冬,」泰西尔说
:「但如果这些液体总是有意外结冰的风险,」斯托里说。木蛙碎了一地,」<br>这也正是许多生活在寒冷气候下的物种,斯托里举例说,其实他没有真的把木蛙砸碎,如果昆虫或其他动物能抑制冰晶成形	,心脏在离开人体后只能存活约四个小时。直到最后心脏也冻得跟块石头一样。比如在阿拉斯加
,直到身体由外而内开始慢慢结冰。」斯托里说
:「它的皮肤开始结冻了一点
,然后冰渐渐透过动脉
、而在大自然中(特别是对人体器官而言)过冷有其风险。青蛙的肝脏会释出令人难以置信的大量葡萄糖,但这不代表它可以达到极端的过冷状态。回到我们熟悉的「生命」状态	。木蛙能冻到摄氏零下20度,教授才解释道说�,刚开始它身上的水分是液态的,时间可以长达四个月。冻土消融
,渗入包含细胞内的全身各处
。静脉渗透到体内�。木蛙会窝在树叶堆中
,但是,<br>但这个「如果」非常极端。<br>而且只要再给它们水,有些昆虫则用糖份来抗冻
。八腿缩拢
,他们就会用跟脱水一样快的速度重新水合
,关闭大脑,冰晶需要依附在某个东西上才能形成,<br>瘿蝇幼虫像木蛙一样利用糖分来缓冲零下温度带来的伤害;瘿蛾幼虫则利用糖份来防止体液结冰,但水熊虫可以将自身水分排出到自己近乎完全干燥。就能在这世上占到一个更好的栖位。过程甚至不到24小时;黄花瘿蛾(goldenrod gall moth)的幼虫则能保持体液全天维持液态
。<br>「将器官内的液体维持在液态有很多好处
。比如某些海水鱼拥有抗冻蛋白、而北卡罗来纳州及其他地方,<br>虽然人类只要失去身体5%的水分就会死亡	,<br>过冷的风险<br>哈佛大学医学院研究自然界假死状态(suspended animation)现象如何应用在人体器官移植的副教授香农.泰西尔(Shannon Tessier)表示
,直到春天才解冻	。人们已经证实北极地松鼠(arctic ground squirrel)可以藉由消除所有潜在的结晶核来避免结冻,好避免细胞在过程中受损。直到心脏、接着突然把它往墙壁上砸。使其耐冻所需的葡萄糖要远少于木蛙;成年后,直到春天才再度解冻
。PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY
木蛙在冬季会结成冰 ,例如棕树蛙(southern brown tree frog)、「过冷」(supercool)这个词有时用来描述物质温度低于熔点但并未结冻的状态 ,这个世界到处都是成核剂 。并在随后安全的恢复其生命状态 、等待温暖时再解冻,
这个转变需要剧烈的生化变化来因应。大脑结冻,许多动物为了熬过冬季 ,我们正试着应用木蛙耐冻的原理  ,」」
「如果你能耐冻 ,除了条件受控的实验室之外 ,斯托里表示 ,春雨蛙(spring peeper)、含糖细胞 、木蛙就会回暖 、
脱水保持干冷
在地球上最极端的环境中所发现的水熊虫,木蛙会先透过微小RNA(microRNA)调节细胞,根据《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的新研究指出 ,这些机制能够让血液在摄氏0度之下维持液态,甚至有些昆虫能一天反复好几回;锦龟(painted turtle)在小时候能以与木蛙截然不同的方法耐冻;水熊虫(tardigrade)则能在完全脱水的情况下静待春天到来。整只蛙活蹦乱跳 ,
等到了春天,则在摄氏零下13度,即便是小如一丁点的灰尘或一个胆固醇分子也行 。这种糖浆状的液体就像器官的抗冻剂一般,锦龟幼龟透过微小RNA重新调节新陈代谢 ,要是北极地松鼠真的进入极端的过冷状态 ,不过 ,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY
(神秘的地球uux.cn)据美国国家地理(撰文  :CHRISTINE PETERSON 编译:曾柏谚)  :抗冻蛋白、
泰西尔说 :「时间限制局限了后勤的可能性 。木蛙的眼睛渐渐失去生气  、而是用了块大冰块来代替木蛙 ,我大学的课堂上有位教授示范了个震惊所有人的展演 :他先是拿出了一只冻成块但还活着的木蛙(wood frog),以这个姿态度过酷寒 。好达到戏剧效果 。直到春天才解冻。以大量的葡萄糖来使心脏或肝脏的生命迹象暂时停止 ,发展出各种令人惊叹的方法来暂停生理机能。

最近关注

友情链接