李忠東

木蛙在北美隨處可見，是生活在北極地區(qū)的唯一一種兩棲動(dòng)物?？岷臉O地氣候常常使冬季夜晚的溫度降至-9°C至-18°C的低溫，但木蛙卻凍不死，隨氣溫下降它把自己凍成一塊冰。等到天氣回暖，木蛙體內(nèi)外的冰塊逐漸融化，幾個(gè)小時(shí)后就能夠恢復(fù)活蹦亂跳的行動(dòng)能力。

研究人員利用核磁共振對(duì)冷凍和解凍過程中的木蛙進(jìn)行成像，發(fā)現(xiàn)它們身體的結(jié)冰過程從邊緣的肢體部位開始，以特定方向逐漸蔓延至體內(nèi)，整個(gè)過程持續(xù)4個(gè)多小時(shí)。當(dāng)氣溫降到0℃以下，在10分鐘內(nèi)，木蛙的皮膚組織開始結(jié)冰；3小時(shí)后，動(dòng)脈和靜脈血管冰凍，心臟和大腦停止運(yùn)作，但肝臟依然保持著未凍結(jié)的狀態(tài)，不過體積大大縮?。辉?4小時(shí)之內(nèi)，其65%的身體會(huì)被凍住，肝臟也慢慢地開始結(jié)冰，最終全身結(jié)成冰塊，保持長達(dá)8個(gè)月的“冰凍”狀態(tài)。

而解凍的過程完全相反。當(dāng)外界溫度恢復(fù)到0℃以上時(shí)，木蛙的內(nèi)臟首先解凍，再向全身各部位蔓延開去；到52分鐘時(shí)，肝臟成為最先完全解凍的器官，不過體積尚未能恢復(fù)到原始狀態(tài)；慢慢地，木蛙四肢的肌肉組織也開始解凍；3小時(shí)后，心臟完全恢復(fù)運(yùn)作，血液再次灌注到血管和肝臟之中。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在木蛙的耐凍特性中，肝臟發(fā)揮著重要作用。每年的夏季和秋季，它們的肝臟就會(huì)儲(chǔ)備大量的肝糖原。等到了冬季環(huán)境溫度開始降低時(shí)，肝臟會(huì)快速分解肝糖原，在體內(nèi)產(chǎn)生大量葡萄糖，并通過提高心率的方式，盡可能地讓葡萄糖以最快的速度分布全身。對(duì)細(xì)胞而言，葡萄糖是一種很好的冷凍保護(hù)劑。這就相當(dāng)于在器官周圍安上了一個(gè)大冰窖，保護(hù)了器官的完好功能。

值得一提的是，木蛙的尿液在抗凍防寒中也派上了大用場。它們在長達(dá)8個(gè)月的休眠期內(nèi)始終不排尿，這是因?yàn)樗鼈兡c道中的特有微生物能回收尿液中主要的代謝成分尿素。木蛙將回收的尿素轉(zhuǎn)換成有用的氮，讓自己在冬眠、內(nèi)外結(jié)凍時(shí)維系生命。

（摘自《科學(xué)24小時(shí)》 ）