第4章

接著，他們用離心機(jī)把處于冬眠狀態(tài)的黃鼠血液分離成血細(xì)胞和血清2個組分，并進(jìn)一步查明了只有血清這個組分可以誘發(fā)黃鼠進(jìn)入冬眠。用處于冬眠狀態(tài)的旱獺血清給黃鼠注射，黃鼠也進(jìn)入了冬眠。他們還用同樣的方法，使冬季養(yǎng)在溫室里的動物進(jìn)入冬眠（一般說，冬眠動物在溫室里，即使在冬季的冬眠季節(jié)，它們也不會進(jìn)入冬眠狀態(tài)）。他們先用21只黃鼠分3組做實驗，每只黃鼠身上均植入一個熱敏電阻溫度計，然后分別用旱獺和黃鼠的冬眠血清向兩組（每組各7只）黃鼠注射血清，同時，又給第三組注射處于活動期的黃鼠血清，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注射冬眠血清的兩組黃鼠體溫都下降了，有幾只還真正地進(jìn)入了冬眠。然后，把這三組黃鼠放進(jìn)冷房，接受冬眠血清的兩組黃鼠，正如它們在冬季應(yīng)該發(fā)生的那樣，都很快地進(jìn)入了冬眠；而只接受活動期血清的第三組黃鼠，并未進(jìn)入冬眠。以上這些實驗結(jié)果說明，這些誘發(fā)物不論在冬季或夏季都能發(fā)生作用，而且在冬季不論在冷的或者暖的環(huán)境里都能起作用。

這兩位科學(xué)家在實驗中還發(fā)現(xiàn)，某些血清樣品似乎對冬眠誘發(fā)物起對抗作用。他們把處于冬眠和活動期的黃鼠血清以及殘留物，按不同比例混合，并用這些混合物分別在動物身上進(jìn)行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含有活動期血液殘留物的混合物，即使在混合物中有誘發(fā)物存在的情況下，仍能使動物的冬眠開始比正常時間大大推遲，這說明血液殘留物中含有抵抗冬眠誘發(fā)物的抗誘發(fā)物。因此可以設(shè)想，冬眠的開始時間取決于誘發(fā)物和抗誘發(fā)物之間的比例變化。也就是說，冬眠動物在一年之中的某一時期，如在冬季到來之前，它產(chǎn)生的誘發(fā)物比它所產(chǎn)生的抗誘發(fā)物大到一定濃度時，誘發(fā)物終于抑制住抗誘發(fā)物，并把誘發(fā)物滲透到動物的組織和器官內(nèi)，因此就產(chǎn)生了第一次冬眠。而當(dāng)春季到來之時，它所產(chǎn)生的誘發(fā)物和抗誘發(fā)物的比例及濃度恰好相反，抗誘發(fā)物在血液中的比例越來越大，變得足以抑制住誘發(fā)物時，動物就又回到了活動狀態(tài)。那么，這種誘發(fā)冬眠物和抗誘發(fā)冬眠物到底是什么呢？1991年，我國學(xué)者向忠民和蔡益鵬在研究黃鼠冬眠作用時發(fā)現(xiàn)，在自然冬眠黃鼠入眠前，黃鼠腦內(nèi)兒荼酚胺下降，并在整個冬眠期始終維持一個低水平。他們還用兒荼酚胺的拮抗劑6-羥多巴胺在黃鼠的腦室內(nèi)注射，發(fā)現(xiàn)黃鼠可以提早進(jìn)入冬眠，最長冬眠陣持續(xù)時間及總冬眠天數(shù)都較對照為長。這提示腦內(nèi)兒荼酚胺的降低，可能在冬眠的發(fā)動和維持中起重要作用，則6-羥多巴胺可視為動物冬眠的誘發(fā)物。

他們在同一實驗中還發(fā)現(xiàn)，將腎上腺髓質(zhì)組織移植到側(cè)腦室，則腎上腺髓質(zhì)可分泌兒荼酚胺，并使移植的黃鼠中的2只在整個冬季都不冬眠，而其余的4只則總冬眠天數(shù)、最長冬眠陣天數(shù)和冬眠陣數(shù)都較對照組短。這說明兒荼酚胺可能是冬眠動物的抗誘發(fā)物。前人在血液中發(fā)現(xiàn)的誘發(fā)物和抗誘發(fā)物，究竟是不是這兩種物質(zhì)或這兩種物質(zhì)的類似物，還有待進(jìn)一步地實驗和分析，才能最后得出結(jié)論。不過我國學(xué)者提出的產(chǎn)生冬眠誘發(fā)物和抗誘發(fā)物的實驗，無疑對研究動物冬眠的發(fā)生機(jī)制提出了明確的新觀點。從以上的一些實驗我們可以清楚地看出，冬眠不僅僅是某些動物為了抵抗嚴(yán)寒的環(huán)境條件而產(chǎn)生的一種特有行為，而且我們還發(fā)現(xiàn)它們身體內(nèi)產(chǎn)生了深刻的生理變化。但在這些變化中，動物本身的某些系統(tǒng)、組織和器官，如呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心臟、肝臟、腎臟和胰臟等，都是怎樣改變的，這些系統(tǒng)和器官在不利的條件下是怎樣適應(yīng)和繼續(xù)工作的，血液中誘發(fā)冬眠物質(zhì)和抗誘發(fā)冬眠物質(zhì)是怎樣產(chǎn)生和發(fā)生變化的，這些物質(zhì)的產(chǎn)生和變化與動物的大腦有何聯(lián)系等，我們至今仍知之甚少，這些都是我們今后要進(jìn)一步研究和發(fā)掘的謎。

在研究動物冬眠的同時，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，一個處于冬眠的黃鼠的心臟，其離體的存活時間和在心電圖上的記錄活動，遠(yuǎn)比處于活動期內(nèi)的黃鼠的心臟要長許多倍。他們還發(fā)現(xiàn)在夏季誘發(fā)而進(jìn)入冬眠的黃鼠，可以一直持續(xù)到下一個冬天，有的還可以在若干年內(nèi)一直處于冬眠和蘇醒期相互交替的狀態(tài)。這些發(fā)現(xiàn)無疑對研究和保存移植動物器官具有重大的啟發(fā)性，這有可能對人類的某些不治之癥和人類的長壽帶來一線希望。也許將來有那么一天，使得了某些不治之癥的病人，利用誘發(fā)冬眠的物質(zhì)，誘發(fā)這些人進(jìn)入冬眠，并在相當(dāng)長的時期內(nèi)，使這些病人一直處在休眠之中，而當(dāng)人們讓這些病人從休眠中蘇醒過來時，他們將驚奇地發(fā)現(xiàn)，這時的醫(yī)生已很有把握治好這些病人。而另外一些想“長生不老”的人，則可采用“冬眠技術(shù)”進(jìn)入長期休眠，以大大延長他們的壽命。相信這比在液氮下低溫冷凍人體或器官以達(dá)到“長生不老”的目的，更為科學(xué)、現(xiàn)實和理想。動物對稱性之謎

從進(jìn)化角度看，動物中最早出現(xiàn)的對稱性體型是放射式對稱，像?？褪堑湫偷睦?。

由于它固定在一個地方生活，放射對稱可以感覺到來自四面八方的信息，對于生存是很有利的。以后產(chǎn)生了肌肉，有固著的方式向運動方式演變，于是動物體型也逐漸向流線型方向發(fā)展，因為流線型運動得快，可以更多地獵取食物和更快地逃避敵害。所以，這是自然選擇發(fā)展的必然性。