Bí mật của động vật ngủ đông là gì?
Ngủ đông là một “pháp bảo” giúp động vật vượt qua mùa đông lạnh giá, khi thức ăn trở nên khan hiếm.
Mỗi khi mùa đông đến, nhím chui vào hang bùn, cuộn tròn lại, không ăn và gần như không cử động. Hơi thở của nó rất yếu, tim đập chậm khác thường, mỗi phút chỉ khoảng 10 đến 20 lần. Nếu ngâm nó vào nước, nửa tiếng cũng chưa chết. Nhưng một con nhím đang tỉnh nếu bị ngâm trong nước 2 đến 3 phút thì sẽ chết ngạt.
Khi ngủ đông, thần kinh của động vật rơi vào trạng thái tê liệt. Có người từng dùng ong để thí nghiệm. Khi nhiệt độ không khí ở khoảng 7 đến 9°C, cánh và chân ong ngừng hoạt động, nhưng nếu chạm nhẹ thì chúng vẫn có thể rung khẽ. Khi nhiệt độ hạ xuống 4 đến 6°C, chạm vào ong lần nữa thì nó không phản ứng, rõ ràng đã rơi vào trạng thái mê man sâu. Khi nhiệt độ giảm tiếp đến khoảng 4 đến 0,5°C, ong bước vào trạng thái ngủ rất sâu. Từ đó có thể thấy, trong lúc ngủ đông, mức độ tê liệt của thần kinh có quan hệ mật thiết với nhiệt độ.
Khi ngủ đông, thân nhiệt của động vật hạ thấp, quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra rất chậm, chỉ đủ để duy trì sự sống. Ngoài ra, trước khi ngủ đông, lượng mỡ trong cơ thể động vật thường tăng gấp 1 đến 2 lần so với bình thường. Lớp mỡ này không chỉ giúp giữ nhiệt mà quan trọng hơn còn cung cấp năng lượng tiêu hao trong thời gian ngủ đông. Sau khi ngủ đông, trọng lượng cơ thể giảm khoảng 35%; loài dơi ngủ đông 162 ngày có thể giảm 33,5% thể trọng.
Vậy vì sao hằng năm cứ đến thời điểm nhất định, động vật lại phải ngủ đông?
Các nhà khoa học từng lấy máu của một con sóc đã đi vào ngủ đông trong điều kiện nhân tạo rồi tiêm vào tĩnh mạch của một con sóc đang hoạt động bình thường. Kết quả là con sóc ấy nhanh chóng giống như bị tê liệt và rơi vào trạng thái ngủ đông mê man.
Điều đó cho thấy trong máu của động vật ngủ đông có thể chứa một chất kích thích ngủ đông. Thí nghiệm còn cho thấy, thời gian ngủ đông của động vật càng dài thì tác dụng của chất kích thích ngủ đông trong máu càng mạnh.
Chất kích thích ngủ đông ấy là gì?
Theo nghiên cứu, đó là một loại chất dạng hạt tồn tại trong huyết thanh, đôi khi cũng bám vào hồng cầu, khiến hồng cầu có tác dụng kích thích ngủ đông.
Điều kỳ lạ là các nhà khoa học còn phát hiện trong máu động vật ngủ đông có một chất khác đối kháng với chất kích thích ngủ đông. Khi chất này đạt đến một lượng nhất định trong máu, nó sẽ làm động vật tỉnh lại.
Như vậy, thời điểm động vật bắt đầu ngủ đông không chỉ do chất kích thích quyết định, mà còn phụ thuộc vào sự thay đổi tỷ lệ giữa chất kích thích và chất chống kích thích. Các nhà khoa học suy đoán rằng động vật ngủ đông có thể quanh năm đều “chế tạo” chất kích thích, còn chất chống kích thích chỉ bắt đầu sinh ra sau khi chúng đi vào ngủ đông, rồi dần giảm bớt khi mùa xuân ấm áp trở lại. Khi nồng độ chất chống kích thích trong máu đủ để khống chế chất kích thích, động vật mới tỉnh dậy sau giấc ngủ đông.
Cho đến nay, con người vẫn chưa hoàn toàn giải mã hết bí ẩn của động vật ngủ đông, và việc tìm kiếm vẫn đang tiếp tục. Các nhà khoa học nhận thấy nghiên cứu hiện tượng ngủ đông không chỉ thú vị mà còn có giá trị thực tế lớn trong hàng không vũ trụ và y học.
