發(fā)布時(shí)間:2020年12月17日
《為什么熊冬眠可以睡很久而人類卻不行?》冒個(gè)炮十萬個(gè)為什么動(dòng)漫視界:
熊是一種典型的冬眠動(dòng)物。對(duì)于熊來說,一年主要分為三個(gè)季節(jié):春至秋的享樂季節(jié);秋至冬的大吃特吃季節(jié);冬至春的睡覺季節(jié),因?yàn)闀r(shí)間延綿了整個(gè)冬天,所以這段時(shí)間又被稱為“冬眠”。一起冬眠嗎?不大小便那種;熊在冬眠期間,新陳代謝速度會(huì)減慢,它們的體溫會(huì)降至1℃到9℃。所有身體機(jī)能會(huì)大幅下降:呼吸很弱,心跳變慢,對(duì)外界刺激的敏感性下降。除此之外,還有一個(gè)很重要的點(diǎn),那就是這段時(shí)間,它不會(huì)大便或小便。大小便可以排出含氮化合物,因?yàn)楹衔锊荒苷E懦?,熊的血液中非蛋白含氮量急劇上升。但奇怪的是,這并不會(huì)損害熊的腎臟或肝臟。要知道,如果人類血液中非蛋白含氮量超出正常值,就會(huì)出現(xiàn)一系列的健康問題。人體中血液的正常含氮量為20~25毫克/100毫升(全血)。其中尿素所含的氮最多,超出這個(gè)值說明你的腎可能有問題了。血液中非蛋白含氮量的測(cè)定是臨床上判斷腎功能的一項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)腎功能衰竭的時(shí)候,血液中的非蛋白含氮化合物就會(huì)升高。這也是人類為什么不能冬眠的原因之一,因?yàn)榇x速率過慢,導(dǎo)致體內(nèi)的有害物質(zhì)積累過多。熊:我胖我健康,你行嗎?并且,熊還有一個(gè)神奇的地方。前文提到說,熊在冬眠開始前,會(huì)大吃特吃,變成一個(gè)大胖子。美國阿拉斯加卡特邁國家公園和自然保護(hù)區(qū)(Alaskas
Katmai National
Park)甚至還為熊舉辦了“胖熊周”活動(dòng),看看誰吃得最多,讓全世界的網(wǎng)友都可以參加投票,看誰才是最肥的崽。今年冠軍是熊435號(hào)Holly,它是一個(gè)妹紙。人類如果想冬眠就也得大吃大喝來囤積脂肪,但人要吃成Holly這樣的大胖子,可就出大事了。人類如果體重大幅增加時(shí),脂肪、肝臟以及肌肉組織細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感度會(huì)降低,進(jìn)而胰島素水平升高。胰島素增加反過來又會(huì)阻止脂肪細(xì)胞的分解,從而形成惡性循環(huán),最終發(fā)展為胰島素抵抗。胰島素抵抗引起的血漿中高胰島素和高糖含量,則經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致代謝綜合征、痛風(fēng)和2型糖尿病。這點(diǎn)上,熊就很讓人羨慕嫉妒恨了。科學(xué)家曾觀察過熊在冬眠前、冬眠中和冬眠后的血糖水平、胰島素水平、體重以及其它代謝指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)它們?cè)鲋爻^約45千克后,它們的細(xì)胞依然對(duì)胰島素敏感,血糖和胰島素水平也保持在穩(wěn)定。雖然在冬眠開始后,熊們會(huì)經(jīng)歷暫時(shí)的、季節(jié)性的胰島素抵抗期。但當(dāng)春天來臨時(shí),一切就又完全恢復(fù)正常了。所以每年春天醒來,熊都不會(huì)因?yàn)槎叨龅浇】祮栴},盡管剛起來有點(diǎn)昏昏沉沉的,但整體來說是健康的。簡(jiǎn)單來說,它們?cè)诙咔爸衅陔m然是一個(gè)胖子,但卻是一個(gè)健康的胖子。真是氣skr人!最后,春天熊冬眠醒來之后,除了脂肪差不多沒了,看起來瘦了些,肌肉基本沒變化,通過吃吃吃就又能恢復(fù)了。然而,如果一個(gè)人在床上躺太久,就會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮的問題。如果一個(gè)人一直躺著不動(dòng),肌肉會(huì)以每周10-15%的速度下降。當(dāng)然這種減少不會(huì)一直持續(xù)下去,直到和你一天的能量收支持平以后,就會(huì)停止。為何熊冬眠不出毛病?全靠基因!那為什么熊不會(huì)有這些冬眠帶來的毛病呢?華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)的一組研究人員今年9月在《通信生物學(xué)》(Communications
Biology)雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究,解釋了冬眠中的灰熊的細(xì)胞發(fā)生了什么。這所大學(xué)是美國唯一的灰熊研究中心(W.S.U. Bear
Center),那共有11只熊,其中一些灰熊要么是被圈養(yǎng)的,要么是在野外被認(rèn)定為存活有問題的熊之后,被轉(zhuǎn)移進(jìn)來的。研究人員在一年中共3次從6只圈養(yǎng)的灰熊的肝臟、脂肪和肌肉組織中提取樣本。然后在實(shí)驗(yàn)室里,研究人員分析了樣本的DNA,以了解細(xì)胞在一年中發(fā)生的變化。研究發(fā)現(xiàn),冬眠對(duì)每個(gè)組織的細(xì)胞影響都是不同的。其中,熊的脂肪組織的基因表達(dá)差異性在冬眠期間最大,而肌肉組織幾乎沒有變化。并且發(fā)現(xiàn)即便是同一只熊的脂肪細(xì)胞,在一年的不同時(shí)間段,脂肪細(xì)胞中的大部分的基因也會(huì)改變它們的表達(dá)水平。要知道,研究人員之前觀察馬達(dá)加斯加矮狐猴冬眠時(shí),它們的脂肪細(xì)胞中,只有幾百個(gè)基因會(huì)季節(jié)性地改變其表達(dá)水平。換言之,如果我們想通過基因編輯來獲得類似熊的冬眠能力,是一件很難的事,因?yàn)椴皇切薷囊粌蓚€(gè)基因就可以搞定的……這些基因中,與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)、肌肉蛋白降解和尿素生成的相關(guān)功能基因表達(dá)量減少,而與肌肉蛋白合成相關(guān)的基因表達(dá)增加。這也就解釋了為什么灰熊在冬眠期間能保持肝臟和腎臟的健康,并且還能夠肌肉不萎縮。說到底還是基因啊!雖說未來人類也許會(huì)用到冬眠的能力,比如星際旅行什么的,但那是未來的事,現(xiàn)階段想要完美控制人體細(xì)胞的新陳代謝,保持相對(duì)健康的水平,還是一件很難的事。所以還是趕緊在寒冷的冬日里早起搬磚吧。
黃鶴樓動(dòng)畫冒個(gè)炮十萬個(gè)為什么視界《為什么熊冬眠可以睡很久而人類卻不行?》
為什么熊冬眠可以睡很久而人類卻不行?天氣越來越冷了,很多動(dòng)物要冬眠了,它們可以美美地睡上一冬天,羨慕吧?為什么動(dòng)物可以冬眠?人類究竟能不能冬眠呢?對(duì)于怕冷人士而言,在寒冷的冬天窩在溫暖的被窩里美美地睡上一覺,這種情形實(shí)在是令人悠然神往,而倘若這一覺睡醒之后就已經(jīng)是春暖花開,那絕對(duì)是妙不可言??上У氖俏覀?nèi)祟惒]有這樣的本事,在地球所有的大型哺乳動(dòng)物中,只有熊才可以做到一覺睡到春暖花開。熊是一種典型的冬眠動(dòng)物。對(duì)于熊來說,一年主要分為三個(gè)季節(jié):春至秋的享樂季節(jié);秋至冬的大吃特吃季節(jié);冬至春的睡覺季節(jié),因?yàn)闀r(shí)間延綿了整個(gè)冬天,所以這段時(shí)間又被稱為"冬眠"。熊在冬眠期間,新陳代謝速度會(huì)減慢,它們的體溫會(huì)降至1℃到9℃。所有身體機(jī)能會(huì)大幅下降:呼吸很弱,心跳變慢,對(duì)外界刺激的敏感性下降。除此之外,還有一個(gè)很重要的點(diǎn),那就是在冬眠這段時(shí)間,它不會(huì)大便或小便。大小便可以排出含氮化合物,因?yàn)楹衔锊荒苷E懦?,熊的血液中非蛋白含氮量急劇上升。但奇怪的是,這并不會(huì)損害熊的腎臟或肝臟。要知道,如果人類血液中非蛋白含氮量超出正常值,就會(huì)出現(xiàn)一系列的健康問題。人體中血液的正常含氮量為20~25毫克/100毫升(全血)。其中尿素所含的氮最多,超出這個(gè)值說明你的腎可能有問題了。血液中非蛋白含氮量的測(cè)定是臨床上判斷腎功能的一項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)腎功能衰竭的時(shí)候,血液中的非蛋白含氮化合物就會(huì)升高。這也是人類為什么不能冬眠的原因之一,因?yàn)榇x速率過慢,導(dǎo)致體內(nèi)的有害物質(zhì)積累過多。熊在冬眠開始前,會(huì)大吃特吃來囤積脂肪,但是科學(xué)家曾觀察過熊在冬眠前、冬眠中和冬眠后的血糖水平、胰島素水平、體重以及其它代謝指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)它們?cè)鲋爻^約45千克后,它們的細(xì)胞依然對(duì)胰島素敏感,血糖和胰島素水平也保持在穩(wěn)定。雖然在冬眠開始后,熊們會(huì)經(jīng)歷暫時(shí)的、季節(jié)性的胰島素抵抗期。但當(dāng)春天來臨時(shí),一切就又完全恢復(fù)正常了。所以每年春天醒來,熊都不會(huì)因?yàn)槎叨龅浇】祮栴},盡管剛起來有點(diǎn)昏昏沉沉的,脂肪差不多消耗完了,但整體來說是健康的。然而,如果一個(gè)人在床上躺太久,就會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮的問題。如果一個(gè)人一直躺著不動(dòng),肌肉會(huì)以每周10-15%的速度下降。當(dāng)然這種減少不會(huì)一直持續(xù)下去,直到和你一天的能量收支持平以后,就會(huì)停止。根據(jù)科研人員研究還發(fā)現(xiàn),熊的脂肪組織的基因表達(dá)差異性在冬眠期間最大,而肌肉組織幾乎沒有變化。并且發(fā)現(xiàn)即便是同一只熊的脂肪細(xì)胞,在一年的不同時(shí)間段,脂肪細(xì)胞中的大部分的基因也會(huì)改變它們的表達(dá)水平。這些基因中,與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)、肌肉蛋白降解和尿素生成的相關(guān)功能基因表達(dá)量減少,而與肌肉蛋白合成相關(guān)的基因表達(dá)增加。這也就解釋了為什么灰熊在冬眠期間能保持肝臟和腎臟的健康,并且還能夠肌肉不萎縮。說到底熊可以冬眠還是因?yàn)榫哂羞@個(gè)強(qiáng)大基因啊!動(dòng)物冬眠是很稀松平常的事,昆蟲可以冬眠,兩棲動(dòng)物可以冬眠,像熊這樣的哺乳動(dòng)物也可以冬眠。動(dòng)物冬眠是自身的特點(diǎn)及生存環(huán)境的需要,綜合上述來看,高等動(dòng)物——人并不具備冬眠的條件?,F(xiàn)階段想要完美控制人體細(xì)胞的新陳代謝,保持相對(duì)健康的水平來實(shí)現(xiàn)冬眠,還是一件很難的事。但是不難看出,熊的冬眠方式有很大的研究?jī)r(jià)值,研究一旦有所突破,我們?nèi)祟悓⑹芤娣藴\
。
返回黃鶴樓動(dòng)漫,查看更多。