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在北美草原上，十纹地松鼠正在地下安然冬眠。对于它们来说，冬眠是再熟悉不过的生活方式，但有一个谜题却让研究者们着迷：这些地松鼠在冬天蜷缩在地穴中，不摄入任何水分，却能保持生存。这个神奇的现象吸引了耶鲁大学的两位研究员——埃琳娜·格拉切娃和斯维亚托斯拉夫·巴格里安采夫的关注。
科学家们一直在探索，这些小地松鼠是否真的不需要水？或者它们的身体是否找到了某种对抗口渴的机制？经过深入研究，答案最终发表在《Science》杂志上。
冬眠的地松鼠确实需要水。在漫长的冬眠过程中，地松鼠会经历间歇性唤醒（IBA），虽然大部分时间都处于低代谢状态，但它们每隔几周就会经历一次短暂的觉醒。在这些觉醒期间，地松鼠的生理活动恢复活跃，但它们并不外出觅食或饮水。
科学家从检测松鼠的血液入手，寻找口渴的线索。他们发现，在间歇性唤醒状态下，松鼠血液中的血管紧张素II水平和醛固酮水平显著升高。这些激素通常会导致动物感到口渴，但地松鼠却表现出惊人的抗渴能力。
那么，它们是如何做到的呢？研究发现，地松鼠的身体在冬眠时确实缺水，但它们通过抑制大脑中的渴觉元活性来对抗口渴。这些元在接收到信号时，其活性大幅降低，就像被按下了静音键。它们对一种叫做GABA的抑制性化学物质非常敏感，GABA的作用就像一副耳塞，让元“听不见”渴感信号。
在应对饥饿方面，科学家从达乌尔黄鼠身上找到了答案。这种松鼠在冬眠时会大幅度降低代谢率，就像一台待机的电脑，只保留最基本的运行。它们的静息代谢率下降到仅为夏天的10%，几乎每一口脂肪都被精心存储和使用。
北极地松鼠在冬眠时几乎不排尿，它们的肠道微生物能够分解尿素，将其转化为氨基酸，实现资源的循环利用。这种机制不仅减少了代谢废物的积累，还让松鼠能在冬眠中维持必要的蛋白质合成。
除了地松鼠和达乌尔黄鼠，还有许多动物展现出了令人惊叹的生存策略。北美的木蛙在冬天会冻成“冰块”，但到了春天却能复苏。这是因为它们在冻住之前会释放大量的葡萄糖进入血液，这些糖分就像防冻液一样，保护它们的细胞不被冰晶刺破。
结语：无论是地松鼠、达乌尔黄鼠还是木蛙，每一种生命都在以自己的方式展现生存的智慧。我们站在这些动物的肩膀上，寻找通向未来的答案。
参考文献：
1. Junkins MS, et al. Suppression of neurons in circumventricular organs enables months-long survival without water in thirteen-lined ground squirrels. Science, 2024, 386(6725): 1048-1055.
2. 杨明等. 达乌尔黄鼠冬眠期间体变化和冬眠模式. 兽类学报, 2011, 31(4): 387. 以及其他相关研究论文。