松鼠会冬眠么？
大多数松鼠都不需要冬眠，因为它们可以在冬季来临之前，在树洞里存足够多食物，比如坚果，好在冬天不挨饿。
但是有些松鼠例外，虽然就差了一个字，但灰松鼠不冬眠，地松鼠冬眠。地松鼠在冬天就不存食粮，直接睡觉过冬。
洛伦•巴克(Loren Buck)，一名生物学家，他手里揣着的正是一只在冬天睡着的北极地松鼠。（图源：Loren Buck）
由于是在北极，一个一旦进入极夜就见不到太阳的地方，北极地松鼠可以在苔原和积雪的洞穴中睡上约8个月的时间，期间完全不吃不喝不上厕所。余下的时间里，抓紧出来吃饭繁殖，不然赶不上睡觉的时间了。
不同的地松鼠冬眠时间会有差距，比如这种没有生活在北极的十三条纹地松鼠 (Ictidomys tridecemlinatus)，就只用睡6个月就好了，虽然这冬眠时间仍然算得上很长。
十三条纹地松鼠 (Ictidomys tridecemlinatus)（ 图片来源：discovermagazine）
在这么长的睡眠时间里，地松鼠身上发生了不少“神奇”的变化。
不吃不喝还能长肌肉令人惊奇的是，地松鼠睡觉这段时间肌肉还不会萎缩，不怎么掉肌肉。2012年，科学家对32只达乌拉地松鼠冬眠期间肌肉量的变化做了研究，在它们冬眠了112天左右后，对体重和肌肉进行了测定。它们都是自然苏醒的，所以睡眠时间不完全一样。
研究发现，地松鼠的肌肉下降的质量少于总体重下降的质量，所以肌肉与体重的比重是增加的。所以，尽管地松鼠长时间不使用肌肉，但在冬眠期间，它们的肌肉萎缩并不明显。研究还观察到地松鼠有一个肌肉的变化，出现了从快速肌纤维向慢速肌纤维的分布转变。
而且，尽管会有一点掉肉，但它们也会在冬眠后期将肌肉蛋白质合成速率提高到活跃季节的水平。它们不吃坚果，也没蛋白粉喝，肌肉生长所需要的蛋白质从哪儿来呢？毕竟能量和物质是守恒的。
（图片来源：COURTESY OF THE GRACHEVA LAB）
所以科学家提出了一个假设，这些地松鼠在冬眠期间，利用了肠道微生物来分解尿素，将氮重新循环到血液重新利用。科学家将这一过程称之为氮回收 （nitrogen salvage）。
其实这一机制在许多反刍动物身上都有，并不稀奇。比如奶牛，它们的瘤胃中有大量可以利用尿素的细菌。但很少在非反刍动物身上出现，地松鼠只有一个胃，也没有反刍动物那么复杂的消化系统，因此无法知道它们是不是也用了这一绝技来维持肌肉，所以只能称为假设。
有科学家做了一个实验来验证这一说法。他们给一组冬眠的地松鼠腹腔内注射了尿素，不过不是普通的尿素，而是将里面的氮换成了它的同位素，利用同位素示踪的方法来确定氮是如何在地松鼠体内流动循环的。
在科学家手中睡着的地松鼠 （图片来源：JAMES BJORK）
不出所料，在后续的检测中发现，这些被标记的氮元素流向了地松鼠的肝脏、肠道和肌肉。
难道又是“万能”的肠道菌群出手了？
想要证明是肠道中的微生物组群发挥了作用，就得作对比实验。如果被抑制了肠道微生物的那一组，标记的氮元素没有流向肝脏、肠道、肌肉，那就能说明是肠道微生物让地松鼠的氮回收得以实现。抑制肠道微生物组群的方法很简单，给地松鼠注射抗生素，当抗生素到达目标区域，也就是肠道后，便会抑制和消灭肠道里的微生物。
实验证明，那些被抗生素处理后的地松鼠，再也不能大量地将尿素转化为肝脏和肌肉组织，在这些组织里很难检测到被标记的同位素氮。也就是说，地松鼠肠道里的微生物在冬眠期间发挥了很大的作用，让它们即使天天不运动，不吃不喝也能保证肌肉不会过度萎缩。
一只十三条纹地松鼠（图片来源：science source）
一睡几个月，都不口渴的吗？2019年，另一组科学家也找来了十三条纹地松鼠来做实验。为什么都找十三条纹地松鼠，可能因为可爱，也有可能它们不是什么珍稀物种，相对比较容易弄到实验室里。不过这会儿科学家更专注地松鼠口渴这件事。
大家都知道，喝水量少的话，体内的水分会减少， 随着水分减少，血液中的溶质（如盐）浓度升高。大脑中的渴感中枢（位于下丘脑）感应到血液浓缩和其他相关信号，就会感到口渴。
但科学家发现，地松鼠的血液浓度下降速度非常缓慢，也就是说它们在冬眠期间不容易口渴。后来，科学家故意唤醒了一些还在睡梦中的地松鼠，看它们会不会找水喝，结果一滴水都不喝。在人为地提高了它们的血清浓度后（给它们的血液里多注射点电解质），它们才感到口渴，才去找水喝。
冬眠后地松鼠的体温降低了 （图片来源：参考文献）
刚开始，科学家还以为这些地松鼠之所以不容易口渴，是因为它们在冬眠之前喝了很多水，喝饱了自然不容易渴。为此，科学家装了监视器，拍摄地松鼠是如何准备冬眠的。但他们发现，这些地松鼠相比平时也没喝很多水，跟平常没什么区别。
通过一系列后续实验，科学家发现在不喝水这一点上地松鼠有自己的方法：它们消耗了血液中一部分的电解质，比如钠、钾、尿素和乳酸等，调节血液浓度，将其储存在体内其他地方（科学家推测可能在膀胱中），对中枢神经不产生刺激，因而不会觉得口渴。具体什么方法降低电解质浓度的，科学家也没完全搞懂。不过尿素是可以确定的，尿素可以被回收利用当做肌肉和肝脏的养分。其他的想要搞懂。只能继续研究了。
人要是可以长时间睡觉，然后利用尿素长肌肉，还不会口渴憋醒起床喝水，那还了得！
参考文献：
[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh2950#body-ref-R1
[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209012321830033X
[3]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982219308838
作者：苏澄宇
