盤點(diǎn)那些幾乎凍不死的動(dòng)物有哪些（木蛙）

如果人類沒有衣服，他們只能生活在溫暖的熱帶地區(qū)。現(xiàn)在的靈長(zhǎng)類動(dòng)物，大多數(shù)生活在回歸線之間。大多數(shù)動(dòng)物不喜歡寒冷。當(dāng)冬天來臨時(shí)，能飛能跑的東西會(huì)移到低緯度、溫暖的地方。那些不能移動(dòng)的人可以住在寒冷的地方，或者依靠厚厚的脂肪和皮毛睡在地下。

然而，有一些動(dòng)物不遵守通常的規(guī)則。它們?cè)跇O地“定居”，在寒冷中自由活動(dòng)。即使溫度降到零度以下，它們也不會(huì)打寒戰(zhàn)。

科學(xué)家們知道，如果溫度低于0℃，對(duì)任何動(dòng)物來說都是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水很容易在零度以下結(jié)冰，然后體積膨脹。如果動(dòng)物細(xì)胞中自由流動(dòng)的水結(jié)冰，冰晶膨脹會(huì)破壞細(xì)胞，導(dǎo)致動(dòng)物死亡。因此，為了在零度以下生存，耐寒動(dòng)物必須有特殊的技能來減少冰晶的傷害。科學(xué)家們希望解決這些抗寒動(dòng)物的抗凍技術(shù)，這不僅有助于解決人體器官冷凍移植的損傷問題，而且可以延長(zhǎng)人類的平均壽命。目前，一些身患絕癥去世的的人生前會(huì)花重金把自己用液氮凍住，等將來醫(yī)療水平再提高的時(shí)候，看看是否能把他們“復(fù)活”。未來能否正常的活過來，誰也說不準(zhǔn)，只能說科學(xué)家正在慢慢的研究。

自產(chǎn)防凍液的動(dòng)物

科學(xué)家首先研究了最著名的抗寒動(dòng)物木蛙。在阿拉斯加寒冷的北極地區(qū)，小木蛙即使氣溫降到-14℃，也能健康越冬�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，木蛙之所以能有如此神奇的抗寒能力，主要是因?yàn)轶w內(nèi)產(chǎn)生了高濃度的“低溫保護(hù)劑”。這種“冷凍保護(hù)劑”由尿素、葡萄糖和肝糖原組成，可以防止細(xì)胞在體內(nèi)凍結(jié)。這和汽車防凍劑有點(diǎn)相似。當(dāng)“低溫保護(hù)劑”溶于水時(shí)，它與水分子緊密相連。水分子與這種物質(zhì)相連，它們將不再相互作用而形成冰，因此體液不會(huì)在零度以下結(jié)冰。

許多無脊椎動(dòng)物也有很強(qiáng)的抗寒性。從蟑螂到毛蟲，許多節(jié)肢動(dòng)物都能在0℃以下的嚴(yán)寒環(huán)境中忍受數(shù)天。這些動(dòng)物除了有“防凍劑”外，還有一種叫做“防凍蛋白”的法寶，這種蛋白喜歡與冰晶相連，可以阻止冰晶進(jìn)一步長(zhǎng)大。在雙重保護(hù)下，節(jié)肢動(dòng)物體液的冰點(diǎn)通常低于-25℃。例如，阿拉斯加有一種樹皮甲蟲，根據(jù)個(gè)體差異，它們的體液在-50℃到-100℃的溫度才會(huì)結(jié)冰。這些超級(jí)耐寒的甲蟲含有大量的“抗凍蛋白”和甘油等“防凍劑”，即使在極寒的條件下也能最大限度地減少結(jié)冰。

防凍另有高招

在寒冷的南極，南極蠓（一種生活在南極半島的無翅蚊子）可以忍受-20℃的低溫，但它們不產(chǎn)生“防凍劑”或“抗凍蛋白”。他們的方法是排出體內(nèi)的水分。大多數(shù)昆蟲最多只能損失20%-30%的水分，但南極蠓在損失70%的水分后仍能存活。南極蠓在冰天雪地中時(shí)，由于其身體的高滲透性，體內(nèi)的水分會(huì)向外界擴(kuò)散，從而防止其脆弱的組織凍結(jié)。畢竟，沒有水，就沒有冰。當(dāng)然，隨著水分的流失，南極蠓的新陳代謝停止了，看起來它們已經(jīng)死了。但如果你再加一點(diǎn)水，它很快就會(huì)“復(fù)活”。

然而，防止冰凍并不是動(dòng)物抵御冰凍的唯一方法。木蛙等耐寒動(dòng)物也采用另一種方法，即產(chǎn)生一種叫“冰核促進(jìn)劑”的物質(zhì)，這種物質(zhì)與冰晶結(jié)構(gòu)相似，就像種子一樣，可以促進(jìn)冰晶的形成，促進(jìn)冰的生長(zhǎng)。盡管這似乎有悖常理，但如果“冰核促進(jìn)劑”能確保細(xì)胞間而非細(xì)胞內(nèi)發(fā)生凍結(jié)，那么“細(xì)胞外冰晶”造成的損害就要小得多，因?yàn)殇h利的冰晶不會(huì)破壞細(xì)胞內(nèi)脆弱的結(jié)構(gòu)。

“冰核促進(jìn)劑”可以是任何物質(zhì)，例如一個(gè)小顆粒的灰塵，甚至細(xì)菌。在耐寒動(dòng)物身上，“冰核增強(qiáng)劑”應(yīng)該是蛋白質(zhì)或脂肪——科學(xué)家還沒有在實(shí)驗(yàn)室分離出這些物質(zhì)，因此無法確定它們的成分。然而，一旦木蛙和其他動(dòng)物的身體開始凍結(jié)（甚至是相對(duì)安全的“細(xì)胞外凍結(jié)”），它們就必須關(guān)閉自己的生命系統(tǒng)，停止心跳和呼吸。因此，這些耐寒動(dòng)物除了適應(yīng)體內(nèi)的冰凍外，還進(jìn)化出了在缺氧條件下生存的能力。例如，在低溫的情況下，新孵化的金龜會(huì)產(chǎn)生抗氧化劑和蛋白質(zhì)。同樣，脫水的南極蠓也會(huì)采用類似的機(jī)制來解決缺氧問題：南極蠓幼蟲冷凍后抗氧化物含量會(huì)增加。

無法破解的秘密把戲

但一些哺乳動(dòng)物還沒有發(fā)現(xiàn)任何“抗凍技巧”，它們?nèi)匀贿�是很抗凍的。

在溫血哺乳動(dòng)物中，有一種耐寒專家北極地松鼠。它是已知的唯一能忍受零下溫度的哺乳動(dòng)物。冬眠期間，身體溫度可長(zhǎng)期保持在-3℃。然而，防凍脫水和分泌“冰核增強(qiáng)劑”等方法顯然不是哺乳動(dòng)物可以采用的策略，科學(xué)家也沒有在北極松鼠身上檢測(cè)到任何“防凍劑”成分。這種松鼠防凍劑的作用機(jī)理至今仍是個(gè)謎。

科學(xué)家推測(cè)，北極松鼠也可能通過防凍來提高它們的耐寒性。在冬眠前，北極地松鼠可能會(huì)產(chǎn)生一種被稱為“掩蔽劑”的物質(zhì)，來清除體內(nèi)可能成為冰核的物質(zhì)。由于北極松鼠缺乏冰核，無法觸發(fā)冰晶的形成，因此北極松鼠體內(nèi)的水不會(huì)自然凍結(jié)。

無論應(yīng)對(duì)零下氣溫的策略是什么，這種生理上的噱頭對(duì)身體造成的壓力都是巨大的。大多數(shù)耐寒動(dòng)物一年只能“玩”一次。例如，在春天，木蛙的抗寒性會(huì)急劇下降，最高可達(dá)-5℃。北極松鼠也有類似的現(xiàn)象——它們?cè)诙�天更耐寒。因此，�?dòng)物的耐寒性顯然與生物鐘密不可分�？梢�，人類要發(fā)展人體器官冷凍技術(shù)，還需要更多的知識(shí)。