Sự ngủ đông của động vật

Gấu mẹ thường đẻ con vào thời gian ngủ đông (Ảnh: members.cox)

Ngủ đông là một bản năng của một số loài động vật để chống lại cái giá lạnh về mùa đông. Chúng có thể ngủ đông hàng mấy tháng trời không ăn, không uống, không hoạt động mà vẫn không chết. Điều đáng kinh ngạc là gấu mẹ thường đẻ con vào thời gian ngủ đông.

Đối với hiện tượng ngủ đông của động vật, các nhà khoa học đã nghiên cứu qua nhiều thế kỷ. Họ cho rằng, dưới da động vật có lớp mỡ trắng dày, có thể ngăn cản sự tản nhiệt cơ thể. Ở quanh xương vai và xương ngực của động vật ngủ đông còn có lớp mỡ màu nâu giống như tấm thảm điện sinh nhiệt nhanh gấp 20 lần so với mỡ trắng. Hơn nữa, trời càng lạnh, nhiệt sản ra càng nhanh.

Khi nhiệt độ môi trường xuống thấp, tế bào cảm giác của động vật ngủ đông truyền tín hiệu đến đại não, kích thích thần kinh giao cảm của mỡ nâu, khiến cho mỡ nâu sinh nhiệt đủ đảm bảo cho động vật ngủ đông giữ được ở mức không thể chết rét.

Huyết thanh của con lười gây ngủ đông cho chuột vàng có hiệu quả cao nhất (Ảnh: punxsutawney)

Người ta đã tìm hiểu về sinh lý động vật nhưng không biết điều gì đã thúc đẩy động vật ngủ đông. Gấu đen trước khi ngủ đông 1 tháng mỗi ngày đêm có đến 20 giờ ăn, số nhiệt lượng tích lũy mỗi ngày từ 7000 tăng lên đến 20.000 calo, trọng lượng cơ thể tăng gần 50kg. Điều này có nghĩa là trong cơ thể động vật có một vài chất tự động dẫn dắt chúng vào trạng thái ngủ đông.

Để chứng thực cho suy đoán trên, các nhà khoa học đã thí nghiệm trên chuột vàng. Họ lấy máu của chuột ngủ đông tiêm vào tĩnh mạch chuột hoạt động, sau đó đưa chuột hoạt động vào gian phòng có nhiệt độ thấp 7 độ C. Mấy hôm sau, chúng đều ngủ đông, điều này chứng tỏ có chất dẫn dắt ngủ đông tự nhiên.

Người ta lại lấy máu của động vật ngủ đông tách huyết thanh và hồng cầu riêng ra, sau đó tiêm cho 2 nhóm chuột vàng. ít lâu sau, chúng đều ngủ đông. Lại lọc huyết thanh để lấy chất qua lọc và chất còn lại, tiêm từng thứ cho chuột vàng và thấy chỉ chất lọc qua mới gây ngủ đông. Qua đó, gợi ý rằng chất gây ngủ đông là chất có phân tử rất nhỏ. Điều đáng quan tâm là huyết thanh của con lười (marmota) gây ngủ đông cho chuột vàng có hiệu quả cao nhất, không kể là mùa đông hay mùa hè đều có thể đưa chuột vàng vào giấc ngủ đông.

Cuối cùng, các nhà khoa học rút ra kết luận: Hình thành ngủ đông không những quyết định bởi chất gây ngủ, mà còn quyết định bởi tác dụng giữa chất gây ngủ và chất chống ngủ. Động vật sinh sản ra chất gây ngủ trong cả năm, nhưng chất ngủ chỉ sản sinh vào mùa xuân và thu đông, chất gây ngủ sinh ra đủ nhiều sẽ xúc tác khiến động vật ngủ đông. Đến mùa xuân, chất chống ngủ lại sinh ra đủ nhiều sẽ ức chế gây ngủ làm cho động vật tỉnh giấc.