黑熊的“原力觉醒”——“大梦”初醒却为何体力依旧?

黑熊的“原力觉醒”——“大梦”初醒却为何体力依旧?

《熊心不老,细嗅蔷薇》© David Glatz

对于爱运动的人来说,下面这种情况是再熟悉不过了:长时间规律运动中断后、再次恢复原有锻炼强度时,我们的肌肉和心肺水平会有不同程度的衰减。比如:双腿肌肉力量不足,心肺功能减弱等等。用 “用进废退”这个词来形容这个状态真是再恰当不过了。

由此,我们不由得推己及“熊”,冬眠之后醒来的黑熊也会像我们一样面临身体素质下降的风险么?答案就在下面,一起来看看吧。

熊心不想“吃喝“事捱过严冬靠“睡眠”

黑熊是地球上最常见的物种之一,他们适应性极强,广泛生活在落基山脉和阿拉斯加地区,美国东部林地区域也有分布。他们不仅可以进食多种食物,就连毛色也非常丰富,常见的毛色有红色、棕色、白色,甚至还有蓝色哦。

黑熊的“原力觉醒”——“大梦”初醒却为何体力依旧?

《“白”黑熊》© Douglas Steakley

贝恩德·海因里希(Bernd Heinrich) 教授曾在他的代表作《Winter World: The Ingenuity of Animal Survival》中向我们展示了黑熊的冬眠状态:

黑熊在自己的巢穴中昼夜蛰伏五个月,不吃不喝不动弹,也不排泄体内垃圾,真可以说是静若“瘫痪“了。然而,这丝毫不会影响他们的骨骼强度和肌肉总量。

即便是有着马拉松运动员经历、熟知运动生理学的Heinrich教授也由衷的惊诧于黑熊超常的适应性。以至于Heinrich教授在自己的书中为黑熊冠以了“超级大懒虫”的美誉。

黑熊的“原力觉醒”——“大梦”初醒却为何体力依旧?

Bernd Heinrich的著作,图片来自Google

冬眠很复杂谁解其中味

黑熊冬眠的状态实在难以界定。虽然冬眠的黑熊一动不动,却非常容易醒来,这让科研人员大伤脑筋。和地松鼠(Ground Squirrels)等其他冬眠的动物们不同,黑熊可不会为了冬眠而将体温大幅下降至几近冰冻的状态,它的体温顶多下降6℃。其原因在于:黑熊有着厚厚的毛皮和皮下脂肪,还有规律且轻微的身体抖动,这些都可以让黑熊的体温降幅不那么明显。

但是新的问题随之而来,身体保温也是要消耗能量的呀。实际情况却是,即便黑熊真的需要能量,它也并不会在冬天摄入任何卡路里。

看到这么多逻辑上的矛盾,我想你一定会和科研人员一样的困惑。但没关系,即便冬眠的黑熊难以使科学家们开展可持续的研究,他们还是找到了监测黑熊冬眠期间各项体能指标的方法。一起看看吧!

精心设计巧实验呼吸变少代谢慢

为了透过现象看本质,研究人员在阿拉斯加找到了五只黑熊,并将他们放在人工营造的巢穴中,用多种检测设备监测他们的心率和体温,置于巢穴内的红外摄像机则可以记录它们的行动、耗氧量甚至是打呼噜。

经过几天的监测,黑熊们的体温略有下降,新陈代谢和耗氧量则下降了75%。研究人员还发现,即便在沉睡中,黑熊们每分钟也只会呼吸一到两次。当吸入空气时,他们的心脏快速抖动后停止,并将这种静止状态一直保持到下一次呼吸。这使得他们的心率也保持在较低水平——从每分钟55次降至每分钟9次。较低的心动速度和机体耗氧需求让它们冬眠期间的机体代谢水平始终维持在正常水平的25%左右。

黑熊的“原力觉醒”——“大梦”初醒却为何体力依旧?

《来自巢穴内雌性黑熊的注视》,图片来自Wildscreen Arkive

中间状态助冬眠闭路循环是关键

经过实验研究,生物学家们终于发现了黑熊冬眠的奥秘:黑熊在完全进入冬眠状态前,会先进入中间状态为进入冬眠做准备。在中间状态下,他们照常饮水进食,但是身体的新陈代谢却维持在较低水平。完全进入冬眠状态后,黑熊可以将尿素经新陈代谢变成无毒的肌酸,氮循环的废料可以经过体内循环变回蛋白质。骨骼中流失的钙也会经循环重新回到骨骼。这一切都让冬眠后的黑熊依旧保持其骨骼的强韧和原有功能。只不过,伴随着冬眠的深入,黑熊的肠胃重量会减少70%。做个小总结:

冬眠时的黑熊体内是一个封闭的循环系统,任何营养成分不会介入也不会流失。

这样看来,黑熊的冬眠真的算得上是“新陈代谢的奇迹”了。虽然科研人员搞清了黑熊冬眠的基本原理,但是依然有很多谜团在等着科学家们去解开!

TNC官方微博:@大自然保护协会TNC


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