基本介紹
- 中文名：休眠
- 外文名：dormancy
- 又稱：蟄伏
- 起因：不良環境條件直接引起
- 近義詞：睡眠
- 反義詞：甦醒
昆蟲學,植物學,動物學,人類,
昆蟲學
休眠dormancy：是昆蟲在生長發育過程中，由於環境條件的直接刺激或誘導而出現的暫時停止發育的生理現象，即通常所說的“蟄伏，也稱越冬或越夏。是由不良環境條件直接引起的，當不良環境條件消除時，便可恢復生長發育。如東亞飛蝗、蚜蟲等以卵越冬，甜菜夜蛾以蛹越冬等都屬於休眠性越冬。休眠性越冬的昆蟲耐寒力一般較差。
譬如，在食物充裕的春季和夏季，蚜蟲進行孤雌生殖（胎生），後代幾乎全為雌性，導致種群快速的增長。隨著秋天的來臨，光周期和溫度的變化預示著食物數量的減少，蚜蟲開始轉變為有性生殖（卵生），這時雌性蚜蟲開始產出雄性幼蟲，並與之交尾，然後產出受精卵，以受精卵的形式休眠度過冬季。
蚜蟲有性生殖產卵休眠過冬（左為孤雌生殖）
蚜蟲有性生殖產卵休眠過冬（左為孤雌生殖）植物學
概念
指植物停止生長，植物的芽或其它他器官生長暫時停頓，僅維持微弱生命活動的時期。（是在系統發育的過程中形成的，是一種對逆境的適應特性。）
分類
可分為兩種不同類型：
自然休眠：指即使給予適當的生長環境條件仍不能萌芽生長，需要經過一定的低溫條件，解除休眠後才能正常萌芽生長的休眠。（落葉樹冬季落葉休眠） 對於塊莖、鱗莖、球莖、根莖類蔬菜的休眠，是指在其結束田間生長時，積儲了大量營養物質，新陳代謝降低，生長停止而相對進入靜止狀態。此時物質的消耗、水分蒸發都降到最低點。即使有適宜的生長環境也不發芽，藉以度過嚴寒、酷暑、乾旱等不良季節，從而保存其生命力和繁殖力。
被迫休眠：指由於不利的外界環境條件（低溫、乾旱等）的脅迫而暫時停止生長的現象，逆境消除即恢復生長。（落葉樹根系休眠）
種子休眠
許多植物（特別是一年生野草）的種子成熟後不能即時萌發，即使溫度、濕度、氧氣等條件都滿足也是如此，這稱為休眠種子。導致休眠的原因有許多，其中包括種皮的限制。種子萌發，首先要吸收水分,使胚細胞原生質由休眠時的凝膠狀態變成溶膠,從而使各種生理生化反應加快。各種細胞器的功能也活躍起來，產生代謝能量併合成蛋白質等物質。這些過程還要求一定的溫度和氧氣供應。若種皮限制水分的透過（如薺菜、車軸草的種子）則種子即使浸在水中也不萌發。椴樹、萱草、西葫蘆的種子都有不透氧的種皮，要去掉之後才能萌發。漆樹與烏桕的種子外部有一層蠟質，限制水分和氣體的透過，對這類種子，也必須破除種皮才可促進其萌發。在自然界中，外界的種種理化因子會分解消弱種皮組織，增加其通透性。這包括冬季的凍結和融溶過程，以及種子被動物吞服後經受的消化作用等。
另一些種子則因抑制物質的作用而持續休眠。許多薔薇科植物如蘋果、桃、山李等的種子，雖然胚已分化完善,但還需要在5℃左右的濕沙中貯存1～2個月才能萌芽。在自然生態環境中，這些落葉喬木的果實成熟後落到地上被落葉覆蓋，經過冬季低溫後才萌發，這樣來春幼苗便能在適宜的環境中生長。對於許多秋實春發的野草這點尤為重要，可以此保證群體的生長優勢。這類種子的休眠原因主要是抑制物質的作用，其中以脫落酸為主。它的存在抑制胚的生理活動與能量代謝，使之難以分化生長。在濕沙低溫貯藏中，抑制物減少，促進生長的物質（如吲哚乙酸、赤黴素、細胞分裂素）增多，於是休眠結束，胚能長大。
動物學
概念
某些動物為了適應環境的變化，生命活動幾乎到了停止的狀態。大自然中，陸上的動物如蛇、蝙蝠、青蛙、刺蝟、熊等都有冬眠的習性。
休眠是動物適應環境，維持個體生存的一種獨特生理過程。自然界的環境條件千變萬化，有時這種變化是較為劇烈的，並有可能由此而引起食物或水的缺乏。在這種情況下，某些動物出現活動減弱，不食懶動，反射活動下降，處於昏睡狀態的生理現象，這就是動物的休眠。處於休眠狀態的動物呼吸和心率減慢，體溫降低，基礎代謝率下降，總之一切生命活動都降至最低限度，僅僅依靠體內貯存的物質來維持生命。
變溫動物和恆溫動物都有休眠現象，但兩者的機制則截然不同。前者由於不具備體溫調節能力，其體溫只能隨環境溫度的變化而變化，因而當環境條件（尤其是溫度）不適於其生理活動時，動物便被動地處於麻痹狀態進入休眠，環境條件恢復正常前不會出眠。而鳥類和哺乳類（恆溫動物）的休眠則是由於體溫調節能力的完善而成為對環境的一種積極主動的適應。
冬眠現象
動物的冬眠是一種奇妙的現象。人們觀察了若干種動物冬眠，發現了許多意想不到的現象。
在加拿大，有些山鼠冬眠長達半年。冬天一來，它們便掘好地道，鑽進穴內，將身體蜷縮一團。它們的呼吸，由逐漸緩慢到幾乎停止，脈搏也相應變得極為微弱，體溫更直線下降，可以達到5℃。這時，即使用腳踢它，也不會有任何反應，簡直像死去一樣，但事實上它卻是活的。
松鼠睡得更死。有人曾把一隻冬眠的松鼠從樹洞中挖出，它的頭好像折斷一樣，任人怎么搖撼都始終不會張開眼，更不要說走動了。把它擺在桌上，用針也刺不醒。只有用火爐把它烘熱，它才悠悠而動，而且還要經過頗長的時間。
刺蝟冬眠的時候，簡直連呼吸也停止了。原來，它的喉頭有一塊軟骨，可將口腔和咽喉隔開，並掩緊氣管的入口。生物學家曾把冬眠中的刺蝟提來，放入溫水中，浸上半小時，才見它甦醒。
動物的冬眠真是各具特色，蝸牛是用自身的黏液把殼密封起來。絕大多數的昆蟲，在冬季到來時不是“成蟲”或“幼蟲”，而是以“蛹”或“卵”的形式進行冬眠。熊在冬眠時呼吸正常，有時還到外面溜達幾天再回來。雌熊在冬眠中，讓雪覆蓋著身體。一旦醒來，它身旁就會躺著1～2隻天真活潑的小熊，顯然這是冬眠時產生的仔。
動物冬眠的時間長短不一。西伯利亞東北部的東方旱獺和我國的刺蝟，一次冬眠能睡上200多天，而蘇聯的黑貂每年卻只有20天的冬眠。
動物的冬眠，完全是一項對付不利環境的保護性行動。引起動物冬眠的主要因素，一是環境溫度的降低，二是食物的缺乏。科學家們通過實驗證明，動物冬眠會引起甲狀腺和腎上腺作用的降低。與此同時，生殖腺卻發育正常。冬眠後的動物抗菌抗病能力反而比平時有所增加，顯然冬眠對它們是有益的，使它們到翌年春天甦醒以後動作更加靈敏，食慾更加旺盛，而身體內的一切器官更會顯出返老還童現象。
由此可見，動物在冬眠時期神經系統的肌肉仍然保持充分的活力，而新陳代謝卻降低到最低限度。今天醫學界所創造的低溫麻醉、催眠療法，便是因此而得到的啟發。
人類
人類的休眠目前僅存在於某些科幻作品中。
在電影《星際穿越》中，漫長的太空旅程途中，太空人可以進入休眠水床休眠，並自行設定喚醒時間。
利用低溫休眠打發時間並不是《星際穿越》的獨創，在《異形》《深空失憶》《三體》等作品中，都出現了這一技術。《三體》中，休眠後來成為未來人類最普遍的一項技術。
技術上的人類低溫休眠，是指在極短的時間內，將人類冷凍到零下196攝氏度，讓細胞停止活動，無限延長人類的生命周期。從理論上來講，低溫休眠可以做到。但是目前從技術上來看，人類還不能做到冷凍休眠並將其喚醒。主要問題是當人體溫度降到零下5攝氏度時，細胞內的水分就會凍結並形成冰晶。這些冰晶會穿透細胞膜，導致嚴重的組織損傷。
不過未來這項技術可能會成為現實。現在世界上已經有數家機構提供人體冷凍技術，主要是為身患絕症之人提供服務，以待未來攻克難題之後再將其解凍。
