冬眠：動物における季節的休眠と代謝低下

生理と行動

冬眠中、動物は代謝を抑制し、深部体温を下げ、呼吸数と心拍数を低下させる。生命維持のためのエネルギーは主として、夏や秋などの活動期に蓄積した脂肪の貯蔵から得られる。多くの種では、深い休眠の発作が繰り返され、その間に短時間の覚醒が挟まる。一方、長期間にわたる睡眠に似た状態を保つ種もいる。こうした休眠の時期、深さ、持続時間は、種や環境条件によって大きく異なる。

冬眠する動物

冬眠は哺乳類で最もよく見られ、小・中型の種の複数のグループのほか、一部のより大型の動物にもみられる。例として、次が挙げられる。

• コウモリ
• ジリスとマーモット
• 一～数週間眠ることがあるハリネズミ
• 一部の有袋類
• 中断のない長い休眠で知られるヤマネ
• クマなどの大型食肉類。ただし、クマの冬眠は典型的な冬眠より生理的には浅い
• 一部のハチドリなどの鳥類。冬眠に似た短時間の休眠に入ることがある

変異、区別と関連用語

すべての休眠が同じではない。「真の」冬眠は、著しく長期に及ぶ代謝低下と低体温を意味する。クマは、より通常に近い生理機能を保ち、比較的容易に目覚められる、より浅い冬季休眠を行う。変温動物では、内的な調節よりも外部温度に結び付いた、同様の活動低下であるブルメーションがみられる。研究者はまた、短く規則的な代謝低下である日周性休眠を、数週間に及ぶ冬眠と区別している。

生態学的役割と科学的関心

冬眠は、食物が得られないときにエネルギーを節約し、厳しい天候への曝露を減らすことで、動物の越冬を助ける。冬眠は繁殖、移動、捕食者と被食者の相互作用の季節的なパターンにも影響する。冬眠動物は、低い血流量、低体温、変化した代謝状態に耐えられるため、この現象は臓器保存、外傷治療、長期間の有人宇宙飛行への応用可能性に関して、医学および宇宙科学の関心を集めている。

注目すべき事実

冬眠の期間と深さは、種、気候、個体の状態によって異なる。数時間または数日間休眠に入る小型哺乳類もいれば、数週間にわたって休眠状態にとどまるものもいる。冬眠を成功させる動物は、適時の脂肪蓄積と適切なねぐらに依存しており、冬眠中の攪乱はエネルギー貯蔵を消耗させ、生存率を下げるおそれがある。