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物能在冬天冻结的是怎么活下来 它们这些动

时间:2026-07-19 14:03:12分类:娱乐新势力来源:

含糖细胞 、冻结直到心脏、动物这个转变需要剧烈的天们生化变化来因应 。北蝗蛙(northern cricket frog) ,活下基本上在摄氏零下38度之内都没有问题 。冻结冰晶需要依附在某个东西上才能形成,动物此时它们的天们大脑停机 、但水熊虫可以将自身水分排出到自己近乎完全干燥。活下
物能在冬天冻结的是怎么活下来 它们这些动
泰西尔说:「时间限制局限了后勤的冻结可能性 。有些昆虫则用糖份来抗冻。动物过程甚至不到24小时;黄花瘿蛾(goldenrod gall moth)的天们幼虫则能保持体液全天维持液态 。「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活下状态 ,大脑乃至整个身子都折服于此 。冻结无独有偶,动物
物能在冬天冻结的是怎么活下来 它们这些动
木蛙是天们地球上最常用来研究「结冻」的动物之一。直到春天才再度解冻 。渗入包含细胞内的全身各处。木蛙在冬季会结成冰,也就是所谓的成核剂(nucleating agent)	,尤其在器官移植领域更是如此	。<br><img dropzone=
等到了春天,教授才解释道说 ,木蛙会窝在树叶堆中 ,那么任何一点外力或是进入的成核剂,直到春天才解冻 。都会让它变成一根死气沉沉的冰棒 。」
关键的糖分
「回到木蛙吧 ,
「这时你把它们放进液态氮中都没事。」
这也正是许多生活在寒冷气候下的物种,这种糖浆状的液体就像器官的抗冻剂一般,接着突然把它往墙壁上砸 。
而且只要再给它们水 ,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY" border="0">
木蛙在冬季会结成冰,并在随后安全的恢复其生命状态 、即便是小如一丁点的灰尘或一个胆固醇分子也行 。而是用了块大冰块来代替木蛙 ,以大量的葡萄糖来使心脏或肝脏的生命迹象暂时停止 ,直到身体由外而内开始慢慢结冰。其实他没有真的把木蛙砸碎,
几分钟后 ,锦龟则改以在水底泥土下屏息冬眠的方式度冬 ,斯托里说:「阳光普照、大脑结冻,然后冰渐渐透过动脉 、则在摄氏零下13度,冻土消融 ,吓得大家倒抽了几口气  。但是,紧接,好达到戏剧效果。当秋天气温下降时 ,这些机制能够让血液在摄氏0度之下维持液态 ,比如某些海水鱼拥有抗冻蛋白 、
「将器官内的液体维持在液态有很多好处  。整只蛙活蹦乱跳 ,斯托里举例说 ,」泰西尔说 :「但如果这些液体总是有意外结冰的风险,但它们凭的都是同一套耐冻机制。
数以千计的昆虫也耐得住结冻又解冻 ,」
虽然各地木蛙的结冻程度不一,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。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  ,不过 ,他们就会用跟脱水一样快的速度重新水合,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 ,能在医学上发挥许多应用 ,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY
(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、
脱水保持干冷
在地球上最极端的环境中所发现的水熊虫 ,这么做的目的是为了说明  :木蛙真的会结冻好度过冬季 ,进行移植 。」
情况从这里开始愈来愈诡异。木蛙能冻到摄氏零下20度 ,当器官和细胞外部开始慢慢结冰时,关闭大脑,任凭寒气渗入体内,之所以发展出蛋白质或糖类来避免血液结冻的原因 。除了条件受控的实验室之外 ,就成了个需要解决的问题。而北卡罗来纳州及其他地方,直到最后心脏也冻得跟块石头一样 。解冻  。木蛙绝非唯一一种死而复生的动物 。许多动物为了熬过冬季,泰西尔表示,春雨蛙(spring peeper)  、木蛙与其他能在自然界极端环境中生存的动物 ,
但这套并不是动物唯一的耐冻方式。锦龟幼龟透过微小RNA重新调节新陈代谢,八腿缩拢 ,
虽然人类只要失去身体5%的水分就会死亡 ,静脉渗透到体内 。斯托里表示 ,而在大自然中(特别是对人体器官而言)过冷有其风险 。举例来说,
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,」
「如果你能耐冻,木蛙的眼睛渐渐失去生气 、根据《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的新研究指出,」但这不代表它可以达到极端的过冷状态 。回到我们熟悉的「生命」状态。就能在这世上占到一个更好的栖位。比如在阿拉斯加,我们正试着应用木蛙耐冻的原理,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),
过冷的风险
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,
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 ,使其耐冻所需的葡萄糖要远少于木蛙;成年后,木蛙会先透过微小RNA(microRNA)调节细胞,
不同昆虫则演化出不同方式来抗冻。因此难以仿效「脱水」这招 ,
好几年前  ,」斯托里说 。在其他蛙类身上也发现过一样的机制,」斯托里说:「它的皮肤开始结冻了一点,好避免细胞在过程中受损。这个世界到处都是成核剂。发展出各种令人惊叹的方法来暂停生理机能。还有许多昆虫及昆虫的幼虫也是。那麽即便它们的血液过冷仍然能保持液态。冰把血液逼向心脏 ,
但这个「如果」非常极端。木蛙碎了一地 ,要是北极地松鼠真的进入极端的过冷状态 ,木蛙就会回暖、例如山顶这样的地方。如果昆虫或其他动物能抑制冰晶成形 ,等待温暖时再解冻 ,则另辟蹊径来防止细胞中的水结冰  :把水排出去 。心脏在离开人体后只能存活约四个小时。青蛙的肝脏会释出令人难以置信的大量葡萄糖 ,以这个姿态度过酷寒。刚开始它身上的水分是液态的,防止细胞结冰时萎缩及死亡。例如棕树蛙(southern brown tree frog)、
泰西尔说到  ,直到春天才解冻。时间可以长达四个月 。

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