“冰核促进剂”可以是任何物质,例如一个小颗粒的灰尘,甚至细菌 。在耐寒动物身上 , “冰核增强剂”应该是蛋白质或脂肪——科学家还没有在实验室分离出这些物质,因此无法确定它们的成分 。然而,一旦木蛙和其他动物的身体开始冻结(甚至是相对安全的“细胞外冻结”),它们就必须关闭自己的生命系统,停止心跳和呼吸 。因此 , 这些耐寒动物除了适应体内的冰冻外,还进化出了在缺氧条件下生存的能力 。例如,在低温的情况下,新孵化的金龟会产生抗氧化剂和蛋白质 。同样,脱水的南极蠓也会采用类似的机制来解决缺氧问题:南极蠓幼虫冷冻后抗氧化物含量会增加 。
无法破解的秘密把戏但一些哺乳动物还没有发现任何“抗冻技巧”,它们仍然还是很抗冻的 。
在温血哺乳动物中,有一种耐寒专家北极地松鼠 。它是已知的唯一能忍受零下温度的哺乳动物 。冬眠期间,身体温度可长期保持在-3℃ 。然而 , 防冻脱水和分泌“冰核增强剂”等方法显然不是哺乳动物可以采用的策略 , 科学家也没有在北极松鼠身上检测到任何“防冻剂”成分 。这种松鼠防冻剂的作用机理至今仍是个谜 。
科学家推测,北极松鼠也可能通过防冻来提高它们的耐寒性 。在冬眠前,北极地松鼠可能会产生一种被称为“掩蔽剂”的物质,来清除体内可能成为冰核的物质 。由于北极松鼠缺乏冰核 , 无法触发冰晶的形成 , 因此北极松鼠体内的水不会自然冻结 。
无论应对零下气温的策略是什么,这种生理上的噱头对身体造成的压力都是巨大的 。大多数耐寒动物一年只能“玩”一次 。例如 , 在春天,木蛙的抗寒性会急剧下降,最高可达-5℃ 。北极松鼠也有类似的现象——它们在冬天更耐寒 。因此,动物的耐寒性显然与生物钟密不可分 。可见,人类要发展人体器官冷冻技术,还需要更多的知识 。
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