北美洲絕大多數(shù)的草場(chǎng)都有條紋松鼠的身影，這里冬天的低溫可不是鬧著玩的。供圖：THE GRACHEVA LAB

撰文：Jason Bittel

具有冬眠習(xí)性的動(dòng)物就能安然過(guò)冬，不會(huì)感冒了嗎？

這個(gè)問(wèn)題看起來(lái)很傻，但科學(xué)家還是想徹底弄清其中的奧秘，例如熊、蝙蝠和蛇等動(dòng)物是如何熬過(guò)冬天，而沒(méi)有凍死的。

一項(xiàng)最新研究表明，或許有些冬眠動(dòng)物并不像人類那樣能感知冬天的嚴(yán)寒。

“如果把小鼠或者人類的神經(jīng)元暴露在低溫中，它們可不能忍。” 耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)生理學(xué)家Elena Gracheva說(shuō)道。

但當(dāng)Gracheva及其同事把條紋松鼠和敘利亞地鼠暴露在實(shí)驗(yàn)室的低溫環(huán)境時(shí)，它們的TRPM8離子通道僅發(fā)生了極為微弱的活動(dòng)。該通道是神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，與感知冷暖有關(guān)。

冷暖可知？

在另一項(xiàng)試驗(yàn)中，科學(xué)家分別給條紋松鼠、敘利亞倉(cāng)鼠和小白鼠出了道選擇題，要么待在30攝氏度的試驗(yàn)平臺(tái)上，要么待在30攝氏度到0攝氏度之間不停變化的試驗(yàn)平臺(tái)上。

這些具有冬眠習(xí)性的動(dòng)物更傾向于暖和的試驗(yàn)平臺(tái)，但它們也試探了較冷的平臺(tái)，前兩者看起來(lái)并沒(méi)有受到溫度變化的影響。

正在接受變溫平臺(tái)試驗(yàn)的敘利亞倉(cāng)鼠。供圖：THE GRACHEVA LAB

但小白鼠對(duì)較冷平臺(tái)的反應(yīng)劇烈得多。Gracheva回憶道：“它們用一只爪子撓了撓平臺(tái)，頓時(shí)不太愉快，仿佛在說(shuō)：‘我才不要去這里，凍死本鼠了?！笔聦?shí)也證明了她的推測(cè)，小白鼠在該平臺(tái)首次‘遇冷’后，再也沒(méi)有觸碰。Gracheva的研究成果發(fā)表在12月19日出版的《細(xì)胞報(bào)道》（Cell Reports）期刊上。

那么，條紋松鼠、敘利亞倉(cāng)鼠和小白鼠在試驗(yàn)中的不同表現(xiàn)說(shuō)明了什么呢？

Gracheva及其同事起初認(rèn)為或許冬眠動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)中僅有較少的冷感細(xì)胞。但在對(duì)部分樣本的脊椎進(jìn)行解剖化驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，條紋松鼠和敘利亞倉(cāng)鼠的冷感細(xì)胞并不少，它們的冷感像是開(kāi)關(guān)閉合了一樣，失效了。“它們或許能感受到些許的冷度，但據(jù)我觀察，它們對(duì)于試驗(yàn)中的低溫毫不在乎。”她說(shuō)道。

對(duì)冬眠動(dòng)物來(lái)說(shuō)，能否忍耐寒冷是十分重要的。為了熬過(guò)食物匱乏的寒冬，它們必須進(jìn)入冬眠，而且要先經(jīng)過(guò)一系列的生理調(diào)整，例如降低體溫、心率和呼吸頻率等等。

所以，它們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)若是進(jìn)化了出抵御嚴(yán)寒的新技能，一點(diǎn)也不奇怪。

Brian Barnes是阿拉斯加大學(xué)費(fèi)爾班克斯分校的北極生物研究所負(fù)責(zé)人，主要研究北極地松鼠和北極熊的冬眠特性。他認(rèn)為冷感上的缺失將引發(fā)另一個(gè)有趣的討論，感知低溫是部分動(dòng)物開(kāi)啟冬眠模式的方法之一，那么條紋松鼠和敘利亞倉(cāng)鼠又是如何尋找進(jìn)入冬眠的切入點(diǎn)的呢？

極端生物

Barnes認(rèn)為冬眠帝國(guó)的這些臣民在冷感方面應(yīng)該具有某個(gè)極限。隨著氣溫降至零下，它們的大腦可能或多或少變得興奮，那時(shí)一身的“濃密大衣”、脂肪和地洞將派上用場(chǎng)。

一只條紋松鼠蜷曲在小窩里，當(dāng)然這種動(dòng)物也會(huì)在地下洞穴休息和產(chǎn)仔。供圖：THE GRACHEVA LAB

Gracheva希望在她的下一個(gè)項(xiàng)目中深挖冬眠動(dòng)物的奧秘，爭(zhēng)取獲得條紋松鼠和敘利亞倉(cāng)鼠賴以抗寒的基因，并將其注入小白鼠做進(jìn)一步試驗(yàn)。在她看來(lái)，這一方面的深入研究有助于幫助人類醫(yī)學(xué)的推進(jìn)，例如因感冒引起的神經(jīng)病變，以及用于移植的器官存儲(chǔ)在冷凍時(shí)遭到的損害。

她總結(jié)道：“像條紋松鼠和敘利亞倉(cāng)鼠這樣的極端生物將極有可能為我們帶來(lái)生物學(xué)上的新見(jiàn)解，進(jìn)而造福人類?！?/p>

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