黑熊的“原力覺醒”——“大夢”初醒卻為何體力依舊?

黑熊的“原力覺醒”——“大夢”初醒卻為何體力依舊?

《熊心不老,細嗅薔薇》© David Glatz

對於愛運動的人來說,下面這種情況是再熟悉不過了:長時間規律運動中斷後、再次恢復原有鍛鍊強度時,我們的肌肉和心肺水平會有不同程度的衰減。比如:雙腿肌肉力量不足,心肺功能減弱等等。用 “用進廢退”這個詞來形容這個狀態真是再恰當不過了。

由此,我們不由得推己及“熊”,冬眠之後醒來的黑熊也會像我們一樣面臨身體素質下降的風險麼?答案就在下面,一起來看看吧。

熊心不想“吃喝“事捱過嚴冬靠“睡眠”

黑熊是地球上最常見的物種之一,他們適應性極強,廣泛生活在落基山脈和阿拉斯加地區,美國東部林地區域也有分佈。他們不僅可以進食多種食物,就連毛色也非常豐富,常見的毛色有紅色、棕色、白色,甚至還有藍色哦。

黑熊的“原力覺醒”——“大夢”初醒卻為何體力依舊?

《“白”黑熊》© Douglas Steakley

貝恩德·海因裡希(Bernd Heinrich) 教授曾在他的代表作《Winter World: The Ingenuity of Animal Survival》中向我們展示了黑熊的冬眠狀態:

黑熊在自己的巢穴中晝夜蟄伏五個月,不吃不喝不動彈,也不排洩體內垃圾,真可以說是靜若“癱瘓“了。然而,這絲毫不會影響他們的骨骼強度和肌肉總量。

即便是有著馬拉松運動員經歷、熟知運動生理學的Heinrich教授也由衷的驚詫於黑熊超常的適應性。以至於Heinrich教授在自己的書中為黑熊冠以了“超級大懶蟲”的美譽。

黑熊的“原力覺醒”——“大夢”初醒卻為何體力依舊?

Bernd Heinrich的著作,圖片來自Google

冬眠很複雜誰解其中味

黑熊冬眠的狀態實在難以界定。雖然冬眠的黑熊一動不動,卻非常容易醒來,這讓科研人員大傷腦筋。和地松鼠(Ground Squirrels)等其他冬眠的動物們不同,黑熊可不會為了冬眠而將體溫大幅下降至幾近冰凍的狀態,它的體溫頂多下降6℃。其原因在於:黑熊有著厚厚的毛皮和皮下脂肪,還有規律且輕微的身體抖動,這些都可以讓黑熊的體溫降幅不那麼明顯。

但是新的問題隨之而來,身體保溫也是要消耗能量的呀。實際情況卻是,即便黑熊真的需要能量,它也並不會在冬天攝入任何卡路里。

看到這麼多邏輯上的矛盾,我想你一定會和科研人員一樣的困惑。但沒關係,即便冬眠的黑熊難以使科學家們開展可持續的研究,他們還是找到了監測黑熊冬眠期間各項體能指標的方法。一起看看吧!

精心設計巧實驗呼吸變少代謝慢

為了透過現象看本質,研究人員在阿拉斯加找到了五隻黑熊,並將他們放在人工營造的巢穴中,用多種檢測設備監測他們的心率和體溫,置於巢穴內的紅外攝像機則可以記錄它們的行動、耗氧量甚至是打呼嚕。

經過幾天的監測,黑熊們的體溫略有下降,新陳代謝和耗氧量則下降了75%。研究人員還發現,即便在沉睡中,黑熊們每分鐘也只會呼吸一到兩次。當吸入空氣時,他們的心臟快速抖動後停止,並將這種靜止狀態一直保持到下一次呼吸。這使得他們的心率也保持在較低水平——從每分鐘55次降至每分鐘9次。較低的心動速度和機體耗氧需求讓它們冬眠期間的機體代謝水平始終維持在正常水平的25%左右。

黑熊的“原力覺醒”——“大夢”初醒卻為何體力依舊?

《來自巢穴內雌性黑熊的注視》,圖片來自Wildscreen Arkive

中間狀態助冬眠閉路循環是關鍵

經過實驗研究,生物學家們終於發現了黑熊冬眠的奧秘:黑熊在完全進入冬眠狀態前,會先進入中間狀態為進入冬眠做準備。在中間狀態下,他們照常飲水進食,但是身體的新陳代謝卻維持在較低水平。完全進入冬眠狀態後,黑熊可以將尿素經新陳代謝變成無毒的肌酸,氮循環的廢料可以經過體內循環變回蛋白質。骨骼中流失的鈣也會經循環重新回到骨骼。這一切都讓冬眠後的黑熊依舊保持其骨骼的強韌和原有功能。只不過,伴隨著冬眠的深入,黑熊的腸胃重量會減少70%。做個小總結:

冬眠時的黑熊體內是一個封閉的循環系統,任何營養成分不會介入也不會流失。

這樣看來,黑熊的冬眠真的算得上是“新陳代謝的奇蹟”了。雖然科研人員搞清了黑熊冬眠的基本原理,但是依然有很多謎團在等著科學家們去解開!

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