冬眠

冬眠指的是溫血動物-某些哺乳類動物和少部分鳥類的在寒冷的季節，會通過降低體溫的方式而進入的類似昏睡的生理狀態。人們研究動物冬眠，主要是針對溫血動物。因爲它們能精確地和有目的地控制自己的體溫。一些哺乳類動物(如蝙蝠)的冬眠不會間斷。其它的(如睡鼠，榛睡鼠，刺蝟，土撥鼠或者歐黃鼠)的冬眠伴隨有短暫的覺醒。至於冬眠的時間安排問題則是生物鐘學研究的話題。

冬眠動物在冬季的行爲
在秋季冬眠動物機會尋找冬眠的地方:中空的樹幹和地穴等，並在裏面鋪上草、秸稈、葉子和毛等作墊。在這麼一個佈置好的棲身之處它們會成羣的蜷縮着身子，耷拉着眼皮，以這種低耗能的形式-Torpor（拉丁語：遲鈍），度過冬天。它們的體溫會降至1到9攝氏度。所有身體機能會大幅下降。呼吸很弱，心跳變慢，對外界刺激的敏感性下降。如果用紅外線攝影機拍攝冬眠的蝙蝠，會看到蝙蝠的身體呈暗藍色。例如土撥鼠在冬眠狀態下，體溫會從39降至7攝氏度。心跳從原來的每分鐘100下跌至2到3下。呼吸頻率可以延至一小時一次。腸和肝的代謝產物會收集在腸的下部，並且在甦醒的時候被排出。動物在冬眠時會停止進食，或者是在短暫的甦醒狀態中進行攝食。冬眠動物靠的是它們自身的脂肪度日。特別是褐色脂肪組織，這種組織位於肩膀和頸部，是非常重要的能量來源，特別是在外界溫度升高動物從冬眠狀態中甦醒過來的時候，這個過程長達數小時。甦醒過程的後半段，動物通過身體顫抖，（屈肌和伸肌同時收縮，一種高放能動作）可將體溫提升到正常水平。溫度越高，動物呼吸得越快。

冬眠的長短
冬眠的長短隨動物而異。歐洲刺蝟3到4個月。冬眠鼠可睡上6到7個月(名副其實)。但不能簡單認爲，冬眠是一個長達數月不間斷的過程，相反，更常見的冬眠是間歇性的，長的休止狀態，低的新陳代謝中插有短暫的覺醒狀態。但動物不能經常回復到醒的狀態，因爲每次醒來都是要耗能的，醒的次數太多會導致脂肪貯存過早耗盡，以致在來年春天的真正覺醒時無“脂”可用。

社會性冬眠
一些冬眠動物如土撥鼠，甚至進行社會性的冬眠。在每個冬眠的地點會有達20只成年和幼鼠互相抵靠在一起，這樣它們可以互相取暖，不至於被急劇下降的溫度所傷。特別是脂肪貯存較少的幼鼠，在這種冬眠方式中它們更能夠度過嚴酷的冬天。

可能導致冬眠誘發因素
一直認爲，冬眠的誘發因素是些外在因素，如環境溫度的下降和秋季食物短缺。但一些專家認爲，逐漸縮短的白晝是一種冬眠信號，它會導致一些內在因素的改變，如激素水平的變化和季節性變化的生物鐘的調節。生物鐘看來會影響動物的行爲，如脂肪貯存和爲冬眠作準備。還有正待研究的關於冬眠地點高濃度二氧化碳的麻醉作用，可能也是冬眠的誘發因素。

覺醒在春季
春季覺醒的原因一直未明。環境溫度的升高和代謝產物的積聚可能都是覺醒信號。冬眠動物在覺醒時慢慢升高自己的體溫。荷爾蒙會導致褐色脂肪組織的分解，爲體溫初步升高提供能量。當體溫到達15攝氏度時，肌肉會開始顫抖，進一步暖和身體。在有着重要器官的胸部和頭部溫度會比起其它身體部位更快的恢復。
冬眠對記憶的負面作用
維也納大學在對歐黃鼠的研究中發現，長達數月的冬眠會對冬眠動物的記憶構成負面影響。相比起沒有進行冬眠的動物，歐黃鼠在冬眠後無法解決它們在冬眠前已學習過的任務，如在迷宮中找到正確路線，或者是控制食物機器的槓桿。一個可能的解釋是，冬眠會降低神經的活性。科學家甚至已證明，腦部的神經元連接會在冬眠中斷開。

冬眠的鳥類
不但哺乳類動物會冬眠，一些鳥類也會。蜂鳥在食物短缺和寒冷的時候會降低其新陳代謝並且進入睡眠的僵直狀態。在飢餓狀態下，幼樓燕會在睡眠狀態中進入變溫狀態，這樣它就不需要像會真正冬眠的動物那樣把體溫降得如此厲害。鳥類的冬眠爲時並沒有哺乳類動物的冬眠那麼長。