北美現一神秘樹蛙,冬天被冰凍上,心臟停止跳動,春天能解凍復活

2020-11-25 騰訊網

「世界最後的處女地」阿拉斯加，是美國最大的一塊飛地。這裡保留了原始的高山、冰河與森林，蘊藏了眾多極地的特殊植物和野生動物，以灰熊、鹿、北美麋、北美馴鹿為首的數百種動植物在此休養生息。

由於阿拉斯加的冬天寒冷刺骨，生活在這裡的一種樹蛙——阿拉斯加樹蛙就會「睡」在厚厚的落葉下。阿拉斯加樹蛙沒有皮毛保暖，過冬的方式就是讓自己凍成「冰棍」。只要溫度開始降到零度以下，一旦阿拉斯加樹蛙觸摸到一個冰晶或者一點凍地，它就開始自動結冰。

到了春暖花開的春天，一堆堆乾枯發脆的落葉中，一些凍成冰棍的阿拉斯加樹蛙慢慢甦醒過來了，剛剛還是「殭屍」，這會兒就生龍活虎了。

現象：這種動物不用冬眠，冬天被冰凍上，心臟幾乎停止跳動，但到了春天就解凍復活

世界上有許多生物，能夠忍耐嚴寒的天氣,比如北極熊、企鵝等，但是沒有一種動物像阿拉斯加樹蛙這樣神奇。為什麼呢？

你有所不知，在冬天，阿拉斯加樹蛙這種小型的兩棲動物，不用冬眠，可以在幾乎被凍結的狀態下生存下來。

據美國國家地理頻道報導，阿拉斯加樹蛙能夠度過溫度在-9℃到-18℃的漫長冬季。事實上,在一個冬季裡，它還會經過10-15個凍結/解凍的循環過程。

在冬眠的幾周，甚至幾個月裡, 阿拉斯加樹蛙的身體被凍結。它們幾乎停止呼吸，心臟停止跳動，甚至連身體機能，如新陳代謝和廢物排洩，都基本停止了。

阿拉斯加費爾班克斯大學的Don Larson博士解釋說,「這真是不可思議！阿拉斯加樹蛙的所有意識都幾乎消失了，但它們還活著。」

近期的《實驗生物學期刊》介紹過，動物學家從阿拉斯加州費爾班克斯收集了樹蛙，並將它們冷凍到零下16攝氏度，這一溫度能殺死生活在美國中西部的相同青蛙物種，但阿拉斯加樹蛙仍能復活。

冷凍：冷凍過程複雜，冷凍時間長短不一，短則幾天長則幾月，一般說來是整個冬天

科學家經過多年的觀測得知，當冬天氣溫降到冰點以下時，會觸發阿拉斯加樹蛙的結冰生理機制，阿拉斯加樹蛙便開始了結冰。處於冷凍狀態的需要，短則幾天，長則幾月，一般說來，是整個冬天。

據《自然》雜誌的一篇文章介紹，阿拉斯加樹蛙整個自我冷凍過程是這樣：

首先，阿拉斯加樹蛙會讓其身體內部的五臟六腑開始脫水，這些所謂的水慢慢聚集在皮下、器官的周圍，形成了一個個小小的「水塘」。

當然，這時的心臟還在跳，不過已經越來越慢，一般在6個小時後，阿拉斯加樹蛙體內的血液和體內的水都被凍住了，至於心跳和呼吸，並不是完全停止。由於新陳代謝率接近停滯，自然不需要頻繁的心跳和呼吸來維持，而是相隔幾天甚至幾個星期才心跳一下，呼吸一次。

其次，在阿拉斯加樹蛙完全被凍住的前幾個小時，它會分泌出一種血糖，通過新陳代謝帶至身體各處。其實，這種血糖是一種抗凍劑。

最後，由於過量的血糖，使得阿拉斯加樹蛙的細胞內部很難結冰，所以細胞內部保持著些許溼潤，這足以讓它熬過整個寒冬。

復活：陽光先溫暖體表，但體內器官卻先解凍，究竟是什麼促使樹蛙甦醒的？

隨著春天的到來，阿拉斯加樹蛙又能奇蹟般地復活了!其復活的過程是這樣的：

只有春天適當的時候一到，阿拉斯加樹蛙的心臟就首先恢復了跳動，接著就慢慢恢復了脈搏與血液循環，這個過程大約需要1個小時。

慢慢地，阿拉斯加樹蛙很快恢復肺部呼吸，這時的樹蛙有了一絲生機，當然這時還動彈不得。

身體解凍後1-2小時後，後肢肌肉的收縮力開始恢復，大約5小時，其神經支配坐骨神經的功能也開始恢復。

到了這時，阿拉斯加樹蛙的體內的冰已經完全融化。但奇怪的是，雖然陽光先溫暖體表，但是體內器官卻先解凍，究竟是什麼促使樹蛙甦醒的，至今是一個謎！

緣由：究竟是什麼原因造成這種神奇現象呢？

究竟是什麼原因造成這種神奇現象呢？至今還未完全研究明白，但是科學家找到了樹蛙血漿中還有種高濃度的冷凍保護劑。在低溫防護劑的幫助下，樹蛙挨過年復一年的冷凍期。

一般動物包括人類，如果長時間暴露在嚴寒的天氣裡可能會導致細胞收縮。在這個過程中,來自身體細胞裡的水分形成冰,最終細胞收縮並且死亡。但是就樹蛙而言,冷凍保護劑幫助它們的細胞抵抗收縮。

邁阿密大學的低溫生理學實驗室研究人員發現, 阿拉斯加樹蛙的肝臟儲存著數量驚人的、被稱為肝糖的複合糖。

就因為體液裡尿素含量大大升高，肝糖原大量轉化為葡萄糖，這兩種物質降低了青蛙細胞的冰點,都起到抗冷凍劑的作用，幫助細胞在結冰過程中膨脹、破裂脫水，從而避免死亡。

「溶質往往能夠降低冰點,」來自俄亥俄州的邁阿密大學動物學系的Jon Costanzo說。「這實際上限制了在身體任何部位形成的冰的數量。」

身體器官和組織凍結和解凍的方式對這種樹蛙是不會有損傷的。這樣，即使凍成了冰，樹蛙也可以在來年春天融化，復活。

結語

地球上沒有別的青蛙可以在這麼北的地方生存。阿拉斯加樹蛙棲息在一個非常廣闊的區域，美國東北部、阿拉斯加以及加拿大甚至包括北極圈，都可以被找到。阿拉斯加樹蛙的這一本領如果能用在人類醫學上，那真是一個奇蹟。也許有那麼一天，你能真正「穿越」上萬年。你相信嗎？

雪靈谷動物實驗室/出品

參考資料：科學大觀園雜誌、美國國家地理頻道、美國國家地理、中國科學報、自然雜誌、邁阿密大學的低溫生理學實驗室

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