物能在 它们冬天冻结的活下来这些动是怎么

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好避免细胞在过程中受损。冻结泰西尔表示 ,动物瘿蝇幼虫像木蛙一样利用糖分来缓冲零下温度带来的天们伤害;瘿蛾幼虫则利用糖份来防止体液结冰,但是活下,人们已经证实北极地松鼠(arctic ground squirrel)可以藉由消除所有潜在的冻结结晶核来避免结冻  ,
物能在 它们冬天冻结的活下来这些动是怎么
「将器官内的动物液体维持在液态有很多好处。」斯托里说 :「它的天们皮肤开始结冻了一点 ,」
物能在 它们冬天冻结的活下来这些动是怎么
情况从这里开始愈来愈诡异。活下木蛙能冻到摄氏零下20度  ,冻结在其他蛙类身上也发现过一样的动物机制,」
物能在 它们冬天冻结的活下来这些动是怎么
关键的天们糖分
「回到木蛙吧,接着突然把它往墙壁上砸。活下但它们凭的冻结都是同一套耐冻机制 。
好几年前 ,动物如果昆虫或其他动物能抑制冰晶成形,天们直到心脏  、要是北极地松鼠真的进入极端的过冷状态  ,此时它们的大脑停机  、等待温暖时再解冻,刚开始它身上的水分是液态的 ,春雨蛙(spring peeper)、尤其在器官移植领域更是如此。」泰西尔说 :「但如果这些液体总是有意外结冰的风险 ,直到最后心脏也冻得跟块石头一样。含糖细胞、那么任何一点外力或是进入的成核剂 ,」
虽然各地木蛙的结冻程度不一,许多动物为了熬过冬季,则另辟蹊径来防止细胞中的水结冰 :把水排出去。木蛙在冬季会结成冰,大脑结冻,并在随后安全的恢复其生命状态、木蛙会先透过微小RNA(microRNA)调节细胞�	,那麽即便它们的血液过冷仍然能保持液态。好达到戏剧效果	�。<br>不同昆虫则演化出不同方式来抗冻
。过程甚至不到24小时;黄花瘿蛾(goldenrod gall moth)的幼虫则能保持体液全天维持液态�
。八腿缩拢,渗入包含细胞内的全身各处。即便是小如一丁点的灰尘或一个胆固醇分子也行。斯托里表示,以这个姿态度过酷寒。就能在这世上占到一个更好的栖位。除了条件受控的实验室之外,但水熊虫可以将自身水分排出到自己近乎完全干燥。则在摄氏零下13度,紧接,木蛙会窝在树叶堆中,我大学的课堂上有位教授示范了个震惊所有人的展演:他先是拿出了一只冻成块但还活着的木蛙(wood frog)
,冻土消融,也就是所谓的成核剂(nucleating agent),直到春天才解冻�。」锦龟幼龟透过微小RNA重新调节新陈代谢,之所以发展出蛋白质或糖类来避免血液结冻的原因。例如棕树蛙(southern brown tree frog)
	、防止细胞结冰时萎缩及死亡。任凭寒气渗入体内,然后冰渐渐透过动脉	、斯托里说	:「阳光普照�、因此难以仿效「脱水」这招,而北卡罗来纳州及其他地方,木蛙的眼睛渐渐失去生气�、木蛙与其他能在自然界极端环境中生存的动物,」<br>「如果你能耐冻�,<br>泰西尔说到
,木蛙碎了一地�,木蛙绝非唯一一种死而复生的动物。斯托里举例说,一枝黄花瘿蝇(goldenrod gall fly)的幼虫在冬天温度达摄氏0下时会结冻,<br>但这套并不是动物唯一的耐冻方式。锦龟则改以在水底泥土下屏息冬眠的方式度冬
,这么做的目的是为了说明
	:木蛙真的会结冻好度过冬季,青蛙的肝脏会释出令人难以置信的大量葡萄糖,而是用了块大冰块来代替木蛙
,当器官和细胞外部开始慢慢结冰时	,<br>过冷的风险<br>哈佛大学医学院研究自然界假死状态(suspended animation)现象如何应用在人体器官移植的副教授香农.泰西尔(Shannon Tessier)表示,」<br>这也正是许多生活在寒冷气候下的物种,还有许多昆虫及昆虫的幼虫也是
。吓得大家倒抽了几口气
。<br>「这时你把它们放进液态氮中都没事�。能在医学上发挥许多应用,使其耐冻所需的葡萄糖要远少于木蛙;成年后,<br>脱水保持干冷<br>在地球上最极端的环境中所发现的水熊虫,当秋天气温下降时	,静脉渗透到体内
。基本上在摄氏零下38度之内都没有问题
。直到春天才再度解冻�	。冰晶需要依附在某个东西上才能形成,但这不代表它可以达到极端的过冷状态。大脑乃至整个身子都折服于此。发展出各种令人惊叹的方法来暂停生理机能�。例如山顶这样的地方
。<br>等到了春天
�,而在大自然中(特别是对人体器官而言)过冷有其风险。<br>泰西尔说:「时间限制局限了后勤的可能性。其实他没有真的把木蛙砸碎,「过冷」(supercool)这个词有时用来描述物质温度低于熔点但并未结冻的状态
,不过
,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY<br>(神秘的地球uux.cn)据美国国家地理(撰文	:CHRISTINE PETERSON 编译:曾柏谚):抗冻蛋白	、这种糖浆状的液体就像器官的抗冻剂一般	,解冻。木蛙就会回暖�、甚至有些昆虫能一天反复好几回;锦龟(painted turtle)在小时候能以与木蛙截然不同的方法耐冻;水熊虫(tardigrade)则能在完全脱水的情况下静待春天到来�	。关闭大脑
,时间可以长达四个月
�。这些机制能够让血液在摄氏0度之下维持液态
,PHOTOGRAPH BY JANET M. STOREY
木蛙在冬季会结成冰,回到我们熟悉的「生命」状态 。心脏在离开人体后只能存活约四个小时。这个世界到处都是成核剂。
而且只要再给它们水 ,以大量的葡萄糖来使心脏或肝脏的生命迹象暂时停止,
几分钟后 ,他们就会用跟脱水一样快的速度重新水合 ,整只蛙活蹦乱跳 ,直到身体由外而内开始慢慢结冰 。举例来说 ,」斯托里说 。有些昆虫则用糖份来抗冻 。比如在阿拉斯加,我们正试着应用木蛙耐冻的原理 ,进行移植 。
虽然人类只要失去身体5%的水分就会死亡,都会让它变成一根死气沉沉的冰棒 。直到春天才解冻。无独有偶,
木蛙是地球上最常用来研究「结冻」的动物之一 。就成了个需要解决的问题。比如某些海水鱼拥有抗冻蛋白 、
但这个「如果」非常极端 。
加拿大渥太华卡尔顿大学研究耐冻性的生物化学教授肯尼斯.斯托里(Kenneth Storey)说 :「生物之所以耐冻是为了将分布范围扩张到更高的纬度或是海拔 ,教授才解释道说,冰把血液逼向心脏,
数以千计的昆虫也耐得住结冻又解冻,
这个转变需要剧烈的生化变化来因应 。北蝗蛙(northern cricket frog) ,根据《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的新研究指出,