从夯到拉，论动物过冬，谁是王者？

冬眠的瓢虫，你见过吗？ 图源/视觉中国

冷冷冷冷冷……深冬已至！很难想象，如果没有空调和暖气，寒冬该如何抗过去。然而在广袤的雪山、草原、湖泊和海洋里，动物们也在迎接着一年中最严酷的考验。

它们都是如何度过寒冬的呢？

一个字：睡！

冬眠系：长眠不醒 节能王者

冬眠——众所周知的动物过冬技能。

小学课本里的文章还记得不？“下雪啦！雪地里来了一群小画家。小鸡画竹叶，小狗画梅花……青蛙为什么没参加？它在洞里睡着啦！”没错，睡觉的青蛙正是在冬眠。

冬眠后从家中爬出来的蟾蜍（蟾蜍是青蛙的一种哦） 图源/视觉中国

冬眠又叫“冬蛰”，为了应对严寒和食物短缺问题，大自然里的许多动物会把身体调成“节能模式”，比如降低代谢、调解体温，以一场长达数月的大睡乃至“死睡”，把冬天这个季节给“略”过去。

顶级睡神：蝙蝠，它们能一口气睡上好几个月！图为倒挂睡觉的鼠耳蝠 图源/图虫

像青蛙、蛇等变温动物在冬季会进入蛰伏状态，以刺猬为代表的异温动物，还有我们熟悉的大多数熊、旱獭等恒温动物，则有冬眠的习性。

先说说旱獭，这个名字有点“官方”，不过它的表情包你估计没少用，就是那只惊声尖叫的土拨鼠。

土拨鼠是典型的冬眠动物，一年里有一半以上的时间都在熟睡，冬眠时，它们的心跳会从每分钟80次暴跌至每分钟4~5次。有意思的是，它进入冬眠和醒来的时间都不是很准确。

睡醒后先打一架！

一般说来，当草木枯黄、下雪以及气温接近0℃的时候，它就会开始冬眠。反之，雪化了，植物发芽，或者气温到零上了，它就会出洞活动。

土拨鼠出洞、探头，瞧瞧能不能看到自己影子~ 图源/视觉中国

国外有个“土拨鼠日”，专门庆祝土拨鼠出洞。说是2月2日这天，土拨鼠会从冬眠中醒来，出洞穴瞧瞧，要是看到了自己的影子，就证明天儿还冷，立马转身回去睡“回笼觉”，这“回笼觉”时间不短，大概要六周。等土拨鼠出门没有看到自己的影子，那意味着春天就快到了，可以出门活动。

1993年奇幻喜剧电影《土拨鼠之日》截图，主人公被困在土拨鼠之日这天的时间循环中

早期的欧洲，农民们相信土拨鼠的行为可以预测天气。所以每到2月2日，农民们会观察土拨鼠是否看到自己的影子，以此判断春天的到来与否。这个习俗后传入加拿大和美国宾夕法尼亚等州：人们会在清晨聚集，等待著名土拨鼠“菲尔”的出现。虽然土拨鼠的“预言”并没有科学依据，但它为人们提供了一个欢乐聚会的理由。图源/Renovablesverdes

再说我们熟悉的刺猬，它其实是一种异温动物，由于没办法像恒温动物那样完全稳住自己的体温，略微会受到环境的影响，所以天一冷它就会去找个坑，扒拉点枯枝树叶当被窝，一头栽进去就能睡一冬天。

在树叶堆中“熟睡”的欧洲刺猬 图源/视觉中国

冬眠中的刺猬，体温会降到5~10℃，此时的就是世界上体温最低的哺乳动物之一了。冬眠中的刺猬几乎不进食、不排泄，但它会翻身！被窝不舒服了或者受到打扰了，它就会“骨碌骨碌”翻腾几下，调整到一个舒服的状态，有的甚至会在迷迷糊糊中寻找新的被窝。

有时候别说动物了，连人类到冬天都会切换“起床困难模式”。我们此前还有一篇详解的文章，感兴趣的可以顺道去看看，其实科学家发现，早期人类可能也有冬眠的习性......

冻成冰雕也能满血复活？

上文那只“在洞里睡着了”的青蛙，是我们再熟悉不过的“冬眠党”，但蛙类的冬眠和土拨鼠、刺猬一类的还真不太一样，它们的身体内部会发生一些神奇的变化，以避免在冬眠的过程中“噶掉”。

冬天，木蛙会把自己冰冻起来，到春天再“解冻” 图源/JANET M. STOREY

以生活在北极地区的木蛙为代表，作为一种变温动物（俗称冷血动物），它的体温大受环境影响！冬天一来，它就会像刺猬一样钻进落叶堆或泥土里，开始冬眠。和刺猬不一样的是，它维持体温的能力“太差”了，要是体温随着环境温度变，到了零下一、二十度，它能不能活下来还是未知。所以，在被外界环境“冻死”之前，它会先主动把自己冻起来。

处于类冬眠状态中的木蛙 图源/Fish and Wildlife Service

木蛙的“冷冻过程”由表及里，表层皮肤先凝结出一层冰晶，然后渐渐向里走，直到体内三分之二的液体结成冰。这时候，蛙就成了一个冰坨坨，没有呼吸，没有心跳，也检测不到任何脑活动。这难道不是已经“噶掉”了吗？

NONONO！它还能复活！因为它身体内部还有没冻起来的部分。

早在木蛙表皮结冰的时候，它的大脑就发信号给肝脏，把体内的糖原转化为葡萄糖，葡萄糖和蛙蛙体内的尿素，共同构成一种“生物防冻液”。

冷冻期间，木蛙会将葡萄糖、尿素这些小分子抗冻剂（如图中的棕色小圆球）送入细胞内部，从而使水的凝固点降低，让细胞内一直保持着液态。 图源/PubMed

这“防冻液”原理主要有三点：一是增加细胞液的浓度，降低细胞内部结冰的可能性；二是保护细胞膜，就算产生冰晶，也不至于把细胞膜系统戳破，从而保护体内重要的器官不受损；第三就是控制细胞内外的渗透差。

冰冻前的木蛙（左上），与冰冻后的木蛙（左下）。极端情况下，木蛙最低能耐受-18°C的严寒，就算冷冻了7个月，气温升高后它依然能“化冻复活”！图源/环球科学

简单来说，就是木蛙的血液被冻住了，但是真正结冰的是以水分为主的血浆部分，红细胞内部不结冰，关键器官没受伤。

如此，春天一来，天一暖和，木蛙就能“化冻复活”！

换装系：颜值&保暖双buff

不冬眠的动物会怎么过冬呢？

像人类一样，动物也会有自己的“过冬穿搭”，通过换上更厚、更密的冬毛或冬羽，并增加皮下脂肪，来减少热量散失。其中有些颜值还会“爆炸式”变化，北极狐、雪兔、雷鸟等恒温动物就是其中代表。

澄清一下：是狐不是狗哈~

北极狐是犬科动物中毛色季节性变化最显著的物种之一。冬季时全身披挂纯白色的厚密绒毛以适应冰雪环境，夏季则换上一身短而致密的棕灰或青灰色毛，能与北极苔原的岩石和植被融为一体。

夏天的北极狐 VS 冬天的北极狐 图源/网络

颜值飙升对不对？不要小瞧它这身皮，拉升颜值只是抗寒保命的附赠功能。

冬天的北极狐，不仅毛的颜色会变白，数量还会变多，每平方厘米的皮肤大约能有20,000根毛发，比夏毛要密3倍。除了数量上的暴涨，毛发本身的构造也有巧思，其空心的结构可以锁住空气，形成高效隔热层，最大限度抵御冷空气。而且白色还能与冰雪融为一体，不易被天敌发现。

北极狐冬天时完全就是个糯米团子~ 图源/网络

北极狐的换毛是一种季节性生理过程。在它们眼球后面有一个名为“松果体”腺体，它能感知外界环境的光线变化，来调节狐狸体内褪黑激素的分泌。当秋天日照时间缩短时，松果体就会增加褪黑激素的分泌，从而关闭黑色素合成开关，启动白色冬毛的生长。春季日照延长则触发相反过程。‌‌‌‌

抱团系：取暖联盟

无论“冬眠”还是“假死”，一到冬天很多动物就“消停”了。不过有种动物却反其道而行之，它就是蜜蜂。这种以“勤快”著称的小东西，一到冬天更是忙疯了。

冬日蜂箱 图源/网络

当气温跌破10℃时，所有蜜蜂就会抱在一起，结成一个直径20~30厘米的蜂团。控制蜜蜂翅膀扇动的肌肉，会以等长收缩的模式，交替收紧和放松，由此制造热量，维持温度。蜂王呢，就处在蜂群的绝对C位，也就是最温暖、最舒适的地方。

被包裹在最里面的一般是蜂王和雄峰，最外层的则是又冷又累的工蜂 图源/网络

不过，处在最外层的蜜蜂也不会太冷就是了，它们会努力收缩放松翅膀肌肉，让温度维持在10摄氏度以上。一直动就会一直有消耗，所以气温下降前的那个夏天，它们会疯狂采花产蜜，用来保证过冬的存粮。

囤粮系：多多益善没毛病

这种提前“囤粮”的策略，很多不冬眠的动物都会采用。

松鼠，就是典型的囤粮派。其实它们的囤积行为遍布四季，春夏秋冬，只要找到果子他们就会囤，而且囤得相当有水平。

正在囤食的松鼠 图源/网络

一般来说，如果遇到不完美的或者有寄生虫的果子，它就会当场吃掉，没错，有虫也吃。而完好无损、不受污染的果子，它们就会给藏起来。为什么先吃坏的呢？难道是一只眼睛不好使的松鼠？那倒不是，因为有虫的果子存不住，而且松鼠还挺爱吃小虫子的，也算是增加蛋白质的摄入了。

多伦多的一个树兜里，被塞了很多北美黑胡桃，很大概率是当地的灰松鼠干的，为了猫冬存粮~ 图源/蔚蓝sonata

不过松鼠的粮仓有点多，它喜欢到处找地方分散囤粮。原因很简单，多一个粮仓多一条活路，一个粮仓被抢，还有很多备用的，不怕被饿死。不过，粮仓太多也有弊端，松鼠有时候记不住藏哪了。

囤粮这方面，能与松鼠的粮仓一较高低的，还有河狸。

国家一级保护动物，著名大自然工程师——河狸！图源/腾讯公益

它不以数量取胜，而从宽敞程度上碾压。河狸是一种会筑巢的动物，主要以树皮、树枝、水草和其他水生植物为主。所以天气冷下来之前，河狸就会大量囤粮，来扛过寒冬。

河狸出门“拿外卖”实景图：叼树枝回家享用~

河狸的粮仓建得相当有水平。它们会先把粗一点的树枝插入河底，然后横七竖八、交叉着往上堆砌粗细不一的树枝，这样就构建成了一个储藏空间基底。后面再把收集到的食物堆在上面，由此形成一个长长的食物堆。水有多深，它们的食物就能堆多高；河面有多广，食物就能堆有多宽。

河狸的家侧面图：最底层是各种石头堆叠成根基，其次是木头、树枝和树叶。为了营造一个安全、舒适的环境，它们会将巢穴安置在河上，并且将巢穴的出入口安放在水中。 图源/网络

河狸在中国主要分布在新疆东北部的青河、布尔根河和乌伦古河等水体，这些地方的冬天特别冷，河水一旦封冻，这段水域就成了一个越冬的大冰箱。

所以冬季来临时，河狸们就会躲在自己的巢穴里“猫冬”，透过冰层的呼吸孔换气，饿了就啃食储存的树枝树皮，活得安稳又自在。

跑路系：空间换时间的旅行家

当“就地过冬”成本过高时，一些动物就会选择迁徙，通过周期性地在繁殖地和越冬地之间长途移动，来度过寒冬。

中国大部分燕科鸟类都是候鸟，它们会跟着食物走。简单来说，就是哪里有吃的，就往哪里飞。

颐和园古建筑斗拱边的北京雨燕 图源/视觉中国

北京雨燕，别看以城市的名字命名，但它是野生候鸟。每年7月底、8月初，秋天还没过完，他们就开始从北京往外飞了。

北京雨燕其实是普通雨燕的一样亚种，分布在亚欧大陆的大部分地区。图中红色是普通雨燕繁殖地，蓝色是越冬地。图源/网络

不过，神奇的是，它们并不是一路南下，而是往西北飞到蒙古国，再从蒙古国飞回中国新疆北部。到8月中旬，它才进入非洲。之后就一路南下，直到到达最终的目的地，南非。这场迁徙全程14733公里距离，耗时111天。无论从距离，还是从速度，北京雨燕的飞行能力也都是数一数二的。

北京雨燕的飞行路径 图源/北京科技中心

北京雨燕的迁徙过程也不是嗷嗷赶路，它们也得吃喝。整个越冬迁徙的过程中，它们大约会停留2~6次，主要停在刚果盆地周边、红海西南岸，以及里海南岸。为啥停在这些地方呢？就一点，有吃的。

北京雨燕以空中飞舞的小昆虫为食，在沿途飞行中，蒙古国和非洲大草原会孕育大量蚊虫，它们可以一边飞行，一边捕食。 图源/Ran Schols

如果过冬分段位，你觉得哪个小动物更有本事呢？

这个“从夯到拉”排行，你怎么看？欢迎到评论区留言~

动物们的过冬方式看似五花八门，其实都遵循着同一个原则，用尽可能少的能量，熬过食物匮乏、天寒地冻的日子。无论是冬眠、迁徙，还是囤粮、换毛、聚众取暖，都是进化写就的最优生存策略，也是动物们在亿万年的进化中，为自己量身定制的“最优解”。

这两只是冬眠中的北极地松鼠，也是目前哺乳动物最低体温的纪录保持者！北极地松鼠：“别看了，我们没噶。” 图源/Joel Sartore

参考资料：

上海自然博物馆《停止内卷的终极办法：冬眠！？》

国家自然博物馆《冬季年年过，睡睡各不同》

中国气象局《揭秘昆虫越冬术》

武汉自然博物馆《武汉下雪了，北极动物也穿上了毛衣》

中科院物理所《疯狂囤货把自己吃成大胖球！盘点那些爱“囤囤囤粮”的小动物们》

中国国家地理图书《河狸：你瞅啥？瞅你咋地？》

数字北京科学中心《北京中轴线上的雨燕，真的永远不能落地吗？》

来源：中国国家地理探索

编辑：杨樂多

转载内容仅代表作者观点

不代表中科院物理所立场

如需转载请联系原公众号