2021-07-25 11:30:34

休眠 - 生物生命活动之一 免费编辑 修改义项名

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生态学
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休眠同"复苏"相对。

有些动植物在不良环境条件下生命活动极度降低,进入昏睡状态。等不良环境过去后,又重新苏醒过来,照常生长、活动。

动物界的休眠大致有两种类型,一类是严冬季节时(低温和缺少食物)进行的冬眠,如青蛙、刺猬等;一类是酷暑季节进行的夏眠,如海参、肺鱼等。休眠在动物界是较为常见的生物学现象,除了两栖动物、爬行动物外,不少的无脊椎动物和少数的鸟类、哺乳动物等也有休眠的现象。

基本信息

  • 中文名称

    休眠

  • 外文名称

    dormancy

  • 又称

    蛰伏

  • 起因

    不良环境条件直接引起

  • 近义词

    睡眠

  • 反义词

    苏醒

折叠 编辑本段 昆虫学

休眠dormancy:是昆虫在生长发育过程中,由于环境条件的直接刺激或诱导而出现的暂时停止发育的生理现象,即通常所说的"蛰伏,也称越冬或越夏。是由不良环境条件直接引起的,当不良环境条件消除时,便可恢复生长发育。如东亚飞蝗、蚜虫等以卵越冬,甜菜夜蛾以蛹越冬等都属于休眠性越冬。休眠性越冬的昆虫耐寒力一般较差。

譬如,在食物充裕的春季和夏季,蚜虫进行孤雌生殖(胎生),后代几乎全为雌性,导致种群快速的增长。随着秋天的来临,光周期和温度的变化预示着食物数量的减少,蚜虫开始转变为有性生殖(卵生),这时雌性蚜虫开始产出雄性幼虫,并与之交尾,然后产出受精卵,以受精卵的形式休眠度过冬季 。

折叠 编辑本段 植物学

概念

指植物停止生长,植物的芽或其它他器官生长暂时停顿,仅维持微弱生命活动的时期。(是在系统发育的过程中形成的,是一种对逆境的适应特性。)

分类

可分为两种不同类型:

自然休眠:指即使给予适当的生长环境条件仍不能萌芽生长,需要经过一定的低温条件,解除休眠后才能正常萌芽生长的休眠。(落叶树冬季落叶休眠) 对于块茎鳞茎球茎根茎类蔬菜的休眠,是指在其结束田间生长时,积储了大量营养物质,新陈代谢降低,生长停止而相对进入静止状态。此时物质的消耗、水分蒸发都降到最低点。即使有适宜的生长环境也不发芽,借以度过严寒、酷暑、干旱等不良季节,从而保存其生命力和繁殖力。

被迫休眠:指由于不利的外界环境条件(低温、干旱等)的胁迫而暂时停止生长的现象,逆境消除即恢复生长。(落叶树根系休眠)

种子休眠

许多植物(特别是一年生野草)的种子成熟后不能即时萌发,即使温度、湿度、氧气等条件都满足也是如此,这称为休眠种子。导致休眠的原因有许多,其中包括种皮的限制。种子萌发,首先要吸收水分,使胚细胞原生质由休眠时的凝胶状态变成溶胶,从而使各种生理生化反应加快。各种细胞器的功能也活跃起来,产生代谢能量并合成蛋白质等物质。这些过程还要求一定的温度和氧气供应。若种皮限制水分的透过(如荠菜、车轴草的种子)则种子即使浸在水中也不萌发。椴树、萱草、西葫芦的种子都有不透氧的种皮,要去掉之后才能萌发。漆树与乌桕的种子外部有一层蜡质,限制水分和气体的透过,对这类种子,也必须破除种皮才可促进其萌发。在自然界中,外界的种种理化因子会分解消弱种皮组织,增加其通透性。这包括冬季的冻结和融溶过程,以及种子被动物吞服后经受的消化作用等。

另一些种子则因抑制物质的作用而持续休眠。许多蔷薇科植物如苹果、桃、山李等的种子,虽然胚已分化完善,但还需要在5℃左右的湿沙中贮存1~2个月才能萌芽。在自然生态环境中,这些落叶乔木的果实成熟后落到地上被落叶覆盖,经过冬季低温后才萌发,这样来春幼苗便能在适宜的环境中生长。对于许多秋实春发的野草这点尤为重要,可以此保证群体的生长优势。这类种子的休眠原因主要是抑制物质的作用,其中以脱落酸为主。它的存在抑制胚的生理活动与能量代谢,使之难以分化生长。在湿沙低温贮藏中,抑制物减少,促进生长的物质(如吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素)增多,于是休眠结束,胚能长大。

折叠 编辑本段 动物学

概念

某些动物为了适应环境的变化,生命活动几乎到了停止的状态。大自然中,陆上的动物如蛇、蝙蝠、青蛙、刺猬、熊等都有冬眠的习性。

休眠是动物适应环境,维持个体生存的一种独特生理过程。自然界的环境条件千变万化,有时这种变化是较为剧烈的,并有可能由此而引起食物或水的缺乏。在这种情况下,某些动物出现活动减弱,不食懒动,反射活动下降,处于昏睡状态的生理现象,这就是动物的休眠。处于休眠状态的动物呼吸和心率减慢,体温降低,基础代谢率下降,总之一切生命活动都降至最低限度,仅仅依靠体内贮存的物质来维持生命。

变温动物和恒温动物都有休眠现象,但两者的机制则截然不同。前者由于不具备体温调节能力,其体温只能随环境温度的变化而变化,因而当环境条件(尤其是温度)不适于其生理活动时,动物便被动地处于麻痹状态进入休眠,环境条件恢复正常前不会出眠。而鸟类和哺乳类(恒温动物)的休眠则是由于体温调节能力的完善而成为对环境的一种积极主动的适应。

冬眠现象

动物的冬眠是一种奇妙的现象。人们观察了若干种动物冬眠,发现了许多意想不到的现象。

在加拿大,有些山鼠冬眠长达半年。冬天一来,它们便掘好地道,钻进穴内,将身体蜷缩一团。它们的呼吸,由逐渐缓慢到几乎停止,脉搏也相应变得极为微弱,体温更直线下降,可以达到5℃。这时,即使用脚踢它,也不会有任何反应,简直像死去一样,但事实上它却是活的。

松鼠睡得更死。有人曾把一只冬眠的松鼠从树洞中挖出,它的头好像折断一样,任人怎么摇撼都始终不会张开眼,更不要说走动了。把它摆在桌上,用针也刺不醒。只有用火炉把它烘热,它才悠悠而动,而且还要经过颇长的时间。

刺猬冬眠的时候,简直连呼吸也停止了。原来,它的喉头有一块软骨,可将口腔和咽喉隔开,并掩紧气管的入口。生物学家曾把冬眠中的刺猬提来,放入温水中,浸上半小时,才见它苏醒。

动物的冬眠真是各具特色,蜗牛是用自身的黏液把壳密封起来。绝大多数的昆虫,在冬季到来时不是"成虫"或"幼虫",而是以"蛹"或"卵"的形式进行冬眠。熊在冬眠时呼吸正常,有时还到外面溜达几天再回来。雌熊在冬眠中,让雪覆盖着身体。一旦醒来,它身旁就会躺着1~2只天真活泼的小熊,显然这是冬眠时产生的仔。

动物冬眠的时间长短不一。西伯利亚东北部的东方旱獭和我国的刺猬,一次冬眠能睡上200多天,而俄罗斯的黑貂每年却只有20天的冬眠。

动物的冬眠,完全是一项对付不利环境的保护性行动。引起动物冬眠的主要因素,一是环境温度的降低,二是食物的缺乏。科学家们通过实验证明,动物冬眠会引起甲状腺和肾上腺作用的降低。与此同时,生殖腺却发育正常。冬眠后的动物抗菌抗病能力反而比平时有所增加,显然冬眠对它们是有益的,使它们到翌年春天苏醒以后动作更加灵敏,食欲更加旺盛,而身体内的一切器官更会显出返老还童现象。

由此可见,动物在冬眠时期神经系统的肌肉仍然保持充分的活力,而新陈代谢却降低到最低限度。今天医学界所创造的低温麻醉、催眠疗法,便是因此而得到的启发。

折叠 编辑本段 人类

人类的休眠仅存在于某些科幻作品中。

在电影《星际穿越》中,漫长的太空旅程途中,宇航员可以进入休眠水床休眠,并自行设定唤醒时间。

利用低温休眠打发时间并不是《星际穿越》的独创,在《异形》《深空失忆》《三体》等作品中,都出现了这一技术。《三体》中,休眠后来成为未来人类最普遍的一项技术。

技术上的人类低温休眠,是指在极短的时间内,将人类冷冻到零下196摄氏度,让细胞停止活动,无限延长人类的生命周期。从理论上来讲,低温休眠可以做到。但是从技术上来看,人类还不能做到冷冻休眠并将其唤醒。主要问题是当人体温度降到零下5摄氏度时,细胞内的水分就会冻结并形成冰晶。这些冰晶会穿透细胞膜,导致严重的组织损伤。

不过未来这项技术可能会成为现实。世界上已经有数家机构提供人体冷冻技术,主要是为身患绝症之人提供服务,以待未来攻克难题之后再将其解冻。

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