动物行为之冬眠ppt课件

.,1,动物行为学之冬眠,.,2,冬眠的定义,1,研究冬眠的意义,2,冬眠动物举例,3,国内外研究现状,4,主要研究结果,5,目录,CONTENTS,.,3,一、什么是冬眠,冬眠冬眠（英语：Hibernation），也叫“冬蛰”。某些动物在冬季时生命活动处于极度降低的状态，是动物对冬季外界不良环境条件（如食物缺少、寒冷）的一种适应。蝙蝠、刺猬、极地松鼠等都有冬眠习惯。冬眠，是一些异温动物（一些冬眠哺乳类与鸟类）和变温动物在寒冷冬季时其体温可降低到接近环境温度（几乎到0）,全身呈麻痹状态，在环境温度进一步降低或升高到一定程度，或其他刺激下，其体温可迅速恢复到正常水平。,.,4,冬眠中的动物,.,5,二、研究冬眠的目的,便于理解文献，获得历史与文学价值便于人类深入了解生物进化的历程有利于人类进行物种的培育有利于人工养殖，创造经济效益有利于促进医学与人类健康的发展,.,6,三、冬眠动物举例,龟类在10月末，水温度的逐渐降低，乌龟开始减少摄食至完全停止，随后进入清肠期，乌龟的冬眠不会在体内存留食物。当温度降至13-14摄氏度左右时，乌龟处于半冬眠状态。一般健康的冬眠温度为5-12摄氏度，虽然理论上说明0摄氏度以上就能安全度过冬眠期，但是低于5摄氏度会对乌龟造成一定健康影响，将提高冬眠死亡率。主要有三种冬眠方式。1、浅水冬眠，适于水龟及半水龟2、使用垫材，适于所有龟种3、泥地冬眠,.,7,关于乌龟冬眠的一个实验将电极嵌入昏睡的黄腹彩龟的头部。研究结果显示，即使在缺氧状态下，这种爬行动物的神经细胞对光线和震动都有反应。科学家推断，在冬季，黄腹彩龟实际上并未陷入昏迷状态，它们一直在一种“缓慢警戒”状态下，等待春天来临的信号。,.,8,黑熊熊在树根之间的大隙缝内冬眠，他们也会在树下挖洞，在洞里冬眠。有时他们甚至会再大石头下，或倒下的树形成的半露天的洞内冬眠。熊的体温通常是37.8摄氏度，但他们在冬眠时，体温会下降到33.9摄氏度。母熊在冬眠时会生下小熊，她一般每次生两只小熊。熊有时如果受到声音的惊扰，他会醒的。,.,9,关于熊冬眠的一个实验一个由美国怀俄明州立大学生理学生态学者亨利哈罗教授负责的研究小组分别在冬眠的早期以及末期对熊进行了组织切片检查。他们发现熊的肌肉细胞都保持着相同的数量和形状，并且几乎没有蛋白质的损失。从秋季末期冬眠开始到冬眠结束，大约有130天的时间。在此期间，熊的力量仅仅减少了23。尽管它们在冬眠期内不吃东西也不活动，却仍保持了快速移动的能力，也保持了在特殊情况下所需的“战斗”能力。,.,10,四、国内外研究现状,近年来，美国科学家终于揭开了动物冬眠的奥秘：在一些动物的血液中存在着一种能够诱发动物冬眠的物质，这是一种类似荷尔蒙的特殊蛋白质，被称为“冬眠激素”。冬眠对于人类有着重要的医学价值。目前医学上已经模拟动物冬眠的原理，创造了低温麻醉法等人工冬眠技术。一般是把病人全身麻醉，再用冰块或水使其体温降至30此时病人肌体的新陈代谢减慢,对外界反应迟钝,进入明显的“人工冬眠”状态。这样既有利于医生进行手术,又能减少手术对肌体的不良影响。,.,11,冬眠动物对病菌有免疫力,能抵抗辐射,特别是患有癌症的动物,在冬眠时癌细胞生长极慢。因此利用冬眠激素来配合治疗人类癌症,将是癌症患者的一大福音。人工冬眠在宇宙航行方面也具有重大意义。在宇宙飞行途中让宇航员处于“冬眠”状态,待飞船接近目的地时再自动加温,使其苏醒过来,那么人类进行长距离的星际远航就将有可能实现。,.,12,无脊椎动物的神经系统不发达，冬眠的信号是靠遗传机制传递的，有人将冬眠的旱獭血清注入黄鼠体内中诱发冬眠，将冬眠的活动期的早獭的血清相混合，注入活动的埋獭体内。则进入冬眠的时间取决于血清混合的比例，从而证明血清中含有冬眠诱发物和抑制物。有人也证明了无尾两栖类的皮下有克劳塞氏小体，是对冷的感受器，受脑神经控制。此外，人们还发现冬眠的动物中甲状腺机能降低，从而改变了代谢类型。肾上腺和肾上腺皮盾激素的分泌也降低。,无脊椎动物的冬眠,.,13,哺乳动物冬眠的年度周期，按体温调节特点和动物的活动划分为恒温季节(非冬眠季节)和异温季节(冬眠季节)。冬眠是间断进行的，这是典型的哺乳动物冬眠的一个重要特点。哺乳类现存的十八个目中，已发现存在冬眠或蛰伏种类的有七个目，即原兽亚纲的单孔目；后兽亚纲的有袋目；真兽亚纲的食虫目、翼手目、灵长目、食肉目和啮齿目。据目前资料来看，冬眠的哺乳动物并不是从变温到恒温进化的中间过渡。冬眠是动物进化到恒温后在不同生态环境下产生的适应现象。,哺乳动物的冬眠,.,14,深冬眠时动物体温下降到高于环境温度2“一3，并相对稳定。在严寒的冬季，体温可降到接近0。冬眠时动物的代谢率仅为常温时基础代谢率的1一3%。冬眠时动物主要依靠体内储存的脂肪供能，呼吸商略大于0.7。冬眠动物的心脏在接近0仍可正常搏动，黄鼠和刺猬的心室肌细胞在0仍保持高幅度的静息电位和动作电位，即对低温的耐受性很高，而普通恒温动物，当体温降到20左右时即会因发生心肌纤颤而死亡。,.,15,冬眠动物的中枢神经系统对低温的耐受性比非冬眠动物的强得多。许多冬眠动物(如黄鼠、刺渭、旱獭等)，当体温为5一7时，仍可记录到自发的皮层电位。冬眠时，有些中枢是维持活动的，如体温调节、心血管、呼吸及维持冬眠姿势的中枢等，但也有些活动是完全抑制的，如条件反射活动、翻正反射、视感反射等。所以，中枢神经系统各部分受冬眠影响是很不同的。冬眠时动物处于低温麻痹状态，但对外界刺激仍保持一定的反应能力，其反应的敏感性和强度，因种因时而异。,.,16,1.冬眠是睡眠的延伸假说实验已证明，人眠过程是调定点温度下降的过程，冬眠时，动物仍有体温调节能力，即冬眠和慢波睡眠在体温调节上有相似性。2.冬眠触发物假说Dawe,A.R.等人从1968年起进行了一系列实验他们从冬季冬眠着的动物身上取血，在夏季把冷藏的血或部分分离成份输给正处于活跃状态的冬眠动物，并给予低温环境，发现能诱发动物冬眠。根据实验结果提出,血浆的可透析部分含有冬眠触发物而不可透析部分含有抗触发物。触发物分子与组织结合或进人组织,可直接影响组织代谢,组织本身即进人冬眠状态。当触发物和抗触发物结合时则失活。,关于冬眠的学说,.,17,我国冬眠生理学研究起步较早，冬眠领域创始人赵一炳先生及其助手从1947年开始对刺猬冬眠的生理学进行研究，并进行冬眠生物学在医学上的早期探索。1979年在北京大学组建了新的冬眠科研小组，金宗濂和蔡益鹏等对黄鼠冬眠生理特征进行研究，金吴和吴鹤龄对其乳酸脱氢酶的变化和组织特异性进行了研究，其后蔡益鹏等又研究了黄鼠冬眠的诱导因素，此后，以黄鼠为研究对象进行冬眠神经调节和分子机制等方面研究的工作也陆续开展，研究物种主要包括啮齿类，蝙蝠和刺猬等。,我国冬眠研究进展,.,18,五、主要研究结果,应用冬眠低温技术于医学治疗一些内科医师正运用“低体温疗法”（使患者体温下降若干度并维持数日之久）治疗创伤性脑损伤或癫痫等疾病。利用人工技术诱导实验动物进行冬眠及复苏西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的马克-罗斯在2005年第一次通过硫化氢气体诱导实验室老鼠进入冬眠状态。麻省总医院的外科医生在对约克曼猪猪进行麻醉并且制造出严重的创伤后，医生们快速将猪的体温降低到10摄氏度。随后外科医生对它们进行了手术并且修复了它们的伤口。当它们的体温恢复而且被注入温血时就再次活了过来。,.,19,科学家尝试实现人类冬眠最新研究称人类或具备动物一样的冬眠能力。有记录表明人类能够进入到冬眠一样的状态。科学家正通过实验研究降低人类体温，使人保持类似睡眠的状态长达数天乃至数周之久，随后在不造成副作用的情况下将其唤醒。2006年10月越三敬在失踪24天后被救援人发现。发现他的时候，医生确定他的新陈代谢几乎处于停滞状态。类似的故事还包括一名掉入冰水中的挪威滑雪者，从没有心跳、呼吸而且体温只有13.8度的状态醒过来。,.,20,冬眠影响生物记忆维也纳大学在对欧黄鼠的研究中发现，长达数月的冬眠会对冬眠动物的记忆构成负面影响。相比起没有进行冬眠的动物，欧黄鼠在冬眠后无法解决它们在冬眠前已学习过的任务，如在迷宫中找到正确路线，或者是控制食物机器的杠杆。一个可能的解释是，冬眠会降低神经活性。科学家甚至已证明，脑部的神经元连接