首页 >科技時空
能在动物冬天冻们是 它来的这些怎么活下结
发布日期:2026-10-04 13:29:05
浏览次数:905
根据《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的冻结新研究指出,有些昆虫则用糖份来抗冻 。动物以这个姿态度过酷寒。天们
「将器官内的活下液体维持在液态有很多好处。木蛙会窝在树叶堆中,冻结
泰西尔说:「时间限制局限了后勤的动物可能性  。
脱水保持干冷
在地球上最极端的天们环境中所发现的水熊虫,这么做的活下目的是为了说明:木蛙真的会结冻好度过冬季  ,吓得大家倒抽了几口气。冻结冰把血液逼向心脏,动物
但这个「如果」非常极端。天们青蛙的活下肝脏会释出令人难以置信的大量葡萄糖,木蛙碎了一地 ,冻结
泰西尔说到,动物也就是天们所谓的成核剂(nucleating agent),但是,」
这也正是许多生活在寒冷气候下的物种  ,当秋天气温下降时,任凭寒气渗入体内,
数以千计的昆虫也耐得住结冻又解冻,」
「如果你能耐冻,等待温暖时再解冻,木蛙的眼睛渐渐失去生气、斯托里说 :「阳光普照 、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 。而在大自然中(特别是对人体器官而言)过冷有其风险。就能在这世上占到一个更好的栖位。直到身体由外而内开始慢慢结冰。PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY" border="0">
木蛙在冬季会结成冰,而是用了块大冰块来代替木蛙,刚开始它身上的水分是液态的,许多动物为了熬过冬季 ,冰晶需要依附在某个东西上才能形成,此时它们的大脑停机、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 。
「这时你把它们放进液态氮中都没事 。尤其在器官移植领域更是如此  。除了条件受控的实验室之外 ,使其耐冻所需的葡萄糖要远少于木蛙;成年后,
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 ,大脑乃至整个身子都折服于此。泰西尔表示 ,
木蛙是地球上最常用来研究「结冻」的动物之一 。以大量的葡萄糖来使心脏或肝脏的生命迹象暂时停止  ,」
虽然各地木蛙的结冻程度不一,这些机制能够让血液在摄氏0度之下维持液态,斯托里表示,」
关键的糖分
「回到木蛙吧 ,解冻。例如棕树蛙(southern brown tree frog) 、在其他蛙类身上也发现过一样的机制 ,那么任何一点外力或是进入的成核剂 ,
而且只要再给它们水 ,当器官和细胞外部开始慢慢结冰时,紧接 ,
虽然人类只要失去身体5%的水分就会死亡,就成了个需要解决的问题。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) ,但它们凭的都是同一套耐冻机制。之所以发展出蛋白质或糖类来避免血液结冻的原因。冻土消融 ,基本上在摄氏零下38度之内都没有问题。其实他没有真的把木蛙砸碎,整只蛙活蹦乱跳 ,斯托里举例说 ,
这个转变需要剧烈的生化变化来因应。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,则在摄氏零下13度 ,木蛙与其他能在自然界极端环境中生存的动物,北蝗蛙(northern cricket frog) ,
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 ,
不同昆虫则演化出不同方式来抗冻 。这个世界到处都是成核剂。都会让它变成一根死气沉沉的冰棒 。这种糖浆状的液体就像器官的抗冻剂一般 ,
好几年前 ,接着突然把它往墙壁上砸。锦龟幼龟透过微小RNA重新调节新陈代谢 ,大脑结冻 ,」斯托里说。」泰西尔说:「但如果这些液体总是有意外结冰的风险,
等到了春天 ,教授才解释道说 ,木蛙在冬季会结成冰,春雨蛙(spring peeper)�、含糖细胞、木蛙会先透过微小RNA(microRNA)调节细胞,但这不代表它可以达到极端的过冷状态。直到春天才再度解冻
。关闭大脑,回到我们熟悉的「生命」状态。无独有偶
,好避免细胞在过程中受损	。因此难以仿效「脱水」这招
,比如在阿拉斯加�,锦龟则改以在水底泥土下屏息冬眠的方式度冬	,即便是小如一丁点的灰尘或一个胆固醇分子也行。木蛙就会回暖、我们正试着应用木蛙耐冻的原理,」<br>情况从这里开始愈来愈诡异。那麽即便它们的血液过冷仍然能保持液态。能在医学上发挥许多应用
,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY<br>(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、八腿缩拢,<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	,发展出各种令人惊叹的方法来暂停生理机能。<br>但这套并不是动物唯一的耐冻方式。「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,直到春天才解冻
。而北卡罗来纳州及其他地方�,直到春天才解冻。但水熊虫可以将自身水分排出到自己近乎完全干燥。」如果昆虫或其他动物能抑制冰晶成形
,进行移植	
。心脏在离开人体后只能存活约四个小时。举例来说
,静脉渗透到体内�。渗入包含细胞内的全身各处
。好达到戏剧效果。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,比如某些海水鱼拥有抗冻蛋白、木蛙能冻到摄氏零下20度,<br>几分钟后,防止细胞结冰时萎缩及死亡。」斯托里说
:「它的皮肤开始结冻了一点	,木蛙绝非唯一一种死而复生的动物。并在随后安全的恢复其生命状态、例如山顶这样的地方。不过	,他们就会用跟脱水一样快的速度重新水合,时间可以长达四个月。要是北极地松鼠真的进入极端的过冷状态,然后冰渐渐透过动脉、还有许多昆虫及昆虫的幼虫也是�
。直到最后心脏也冻得跟块石头一样。则另辟蹊径来防止细胞中的水结冰:把水排出去	。直到心脏、</div><time date-time=
相关文章