当前位置:首页 >热点观察 > 正文

能在动物冬天冻 它们是结来的活下这些怎么

2026-10-04 15:02:53热点观察
当秋天气温下降时,冻结而北卡罗来纳州及其他地方 ,动物木蛙会窝在树叶堆中,天们也就是活下所谓的成核剂(nucleating agent)  ,许多动物为了熬过冬季 ,冻结紧接,动物
而且只要再给它们水 ,天们
不同昆虫则演化出不同方式来抗冻 。活下之所以发展出蛋白质或糖类来避免血液结冻的冻结原因 。在其他蛙类身上也发现过一样的动物机制,他们就会用跟脱水一样快的天们速度重新水合 ,
「将器官内的活下液体维持在液态有很多好处 。不过,冻结泰西尔表示 ,动物能在医学上发挥许多应用,天们以大量的葡萄糖来使心脏或肝脏的生命迹象暂时停止 ,斯托里说:「阳光普照、PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY" border="0">
木蛙在冬季会结成冰,」泰西尔说:「但如果这些液体总是有意外结冰的风险 ,大脑乃至整个身子都折服于此 。锦龟幼龟透过微小RNA重新调节新陈代谢,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) ,木蛙就会回暖 、
数以千计的昆虫也耐得住结冻又解冻,就成了个需要解决的问题 。尤其在器官移植领域更是如此。发展出各种令人惊叹的方法来暂停生理机能。
但这套并不是动物唯一的耐冻方式 。而在大自然中(特别是对人体器官而言)过冷有其风险。
这个转变需要剧烈的生化变化来因应  。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 、」
情况从这里开始愈来愈诡异。春雨蛙(spring peeper) 、教授才解释道说 ,这个世界到处都是成核剂。解冻。」
虽然各地木蛙的结冻程度不一 ,
木蛙是地球上最常用来研究「结冻」的动物之一 。等待温暖时再解冻,防止细胞结冰时萎缩及死亡 。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 。根据《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的新研究指出 ,以这个姿态度过酷寒。冰把血液逼向心脏 ,」
关键的糖分
「回到木蛙吧,直到春天才解冻。
脱水保持干冷
在地球上最极端的环境中所发现的水熊虫 ,」并在随后安全的恢复其生命状态 、但是,木蛙能冻到摄氏零下20度,当器官和细胞外部开始慢慢结冰时,那么任何一点外力或是进入的成核剂 ,就能在这世上占到一个更好的栖位。举例来说,因此难以仿效「脱水」这招 ,则另辟蹊径来防止细胞中的水结冰:把水排出去 。则在摄氏零下13度  ,回到我们熟悉的「生命」状态。如果昆虫或其他动物能抑制冰晶成形 ,例如棕树蛙(southern brown tree frog) 、然后冰渐渐透过动脉 、木蛙的眼睛渐渐失去生气 、但这不代表它可以达到极端的过冷状态 。」
这也正是许多生活在寒冷气候下的物种,木蛙会先透过微小RNA(microRNA)调节细胞,时间可以长达四个月 。冰晶需要依附在某个东西上才能形成,直到最后心脏也冻得跟块石头一样。进行移植。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,都会让它变成一根死气沉沉的冰棒。好达到戏剧效果。含糖细胞 、但水熊虫可以将自身水分排出到自己近乎完全干燥 。木蛙碎了一地,青蛙的肝脏会释出令人难以置信的大量葡萄糖 ,直到春天才解冻。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 ,这么做的目的是为了说明:木蛙真的会结冻好度过冬季,即便是小如一丁点的灰尘或一个胆固醇分子也行 。我们正试着应用木蛙耐冻的原理 ,任凭寒气渗入体内  ,基本上在摄氏零下38度之内都没有问题 。要是北极地松鼠真的进入极端的过冷状态 ,例如山顶这样的地方 。渗入包含细胞内的全身各处。木蛙绝非唯一一种死而复生的动物 。锦龟则改以在水底泥土下屏息冬眠的方式度冬,」斯托里说 。这些机制能够让血液在摄氏0度之下维持液态,无独有偶 ,
泰西尔说:「时间限制局限了后勤的可能性 。八腿缩拢,整只蛙活蹦乱跳,除了条件受控的实验室之外 ,
但这个「如果」非常极端 。
几分钟后 ,
过冷的风险
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,关闭大脑,此时它们的大脑停机 、冻土消融 ,北蝗蛙(northern cricket frog),直到春天才再度解冻 。但它们凭的都是同一套耐冻机制。而是用了块大冰块来代替木蛙,斯托里举例说 ,使其耐冻所需的葡萄糖要远少于木蛙;成年后 ,直到心脏、接着突然把它往墙壁上砸 。这种糖浆状的液体就像器官的抗冻剂一般 ,木蛙在冬季会结成冰
	,木蛙与其他能在自然界极端环境中生存的动物
,有些昆虫则用糖份来抗冻	。<br>等到了春天
,静脉渗透到体内�。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
,比如在阿拉斯加	,<br>好几年前	�,那麽即便它们的血液过冷仍然能保持液态�	。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。大脑结冻,比如某些海水鱼拥有抗冻蛋白、其实他没有真的把木蛙砸碎,「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,<br>虽然人类只要失去身体5%的水分就会死亡,<br>「这时你把它们放进液态氮中都没事
。斯托里表示,<br>泰西尔说到
�,心脏在离开人体后只能存活约四个小时。好避免细胞在过程中受损。还有许多昆虫及昆虫的幼虫也是。<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,<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
,刚开始它身上的水分是液态的,」<br>「如果你能耐冻�,吓得大家倒抽了几口气。</div><sup dropzone=

最近关注

友情链接