狗的體熱示意圖表明它皮膚的哪一部分最熱以及哪一部分的熱量流失到周圍環境中了。
據國外媒體報道人如果不吃食物,活不到兩個月,而鱷魚不進食卻能活一年甚至更長時間,為什么呢?是什么造成如此大的區別呢?
脊椎動物分為變溫動物和恒溫動物兩種類型。鳥類和哺乳類動物大多數都具有恒定的體溫,而魚類、水陸兩棲類動物和爬行類動物大多數的體溫與周圍環境的溫度相接近,它們大多數屬于變溫性動物。
變溫動物由于體內所產生的內熱比較少,因而它們的體溫是隨著自然界溫度的變化而變化的。例如,當蛇類在河邊曬太陽時,它們的體溫就會比其在水中游動時要高出很多。又如,熊在冬眠時,它的體溫會下降到接近周圍環境的溫度。變溫動物也有人稱它為“冷血動物”。
哺乳類和鳥類動物大多數是恒定體溫的,一般來說,恒溫動物都能控制身體所產生的內熱,從而能控制并調整自身的體溫。當環境發生變化時,恒溫動物能一直保持著體內溫度不變。人類也屬于恒溫動物的一種,人類的恒定溫度以37 攝氏度為正常。恒溫動物為了能保持體溫的恒定性,在自然選擇和選擇自然中進化出多種與之生存環境相適應的功能組織,例如羽毛、毛皮和汗腺等。毛發和羽毛都可以在寒冷的冬季里起到保暖的作用;另外,在炎熱的夏天,動物的汗腺可以分泌汗液,能使動物體內的熱量得以及時散發,以保持動物身體溫度的正常。由于恒溫動物能一直保持著體溫的恒定性,所以,它們的活動范圍就更為廣闊,不會受到大自然常規性的環境和氣候變化所影響,能更加自如地在不同的環境中生存。
生物學家長期以來一直在研究為什么我們哺乳動物是恒溫動物。標準的解釋是恒溫動物要進化成為一定程度的食肉動物者,以便適應積極的,掠奪性的生活方式。但去年有專家提出一種新的說法:恒溫動物不只包括肉食動物,有些草食動物也是,恒溫性是平衡營養需求的一種方式。現在下結論還為時尚早,但這種說法為我們恒溫動物如此浪費的生活方式給了很好的解釋。
恒溫動物確實有點浪費熱量,不像有些動物需要時才產生熱量。比如棱皮龜將平時產生的熱量儲存起來,游泳時利用體內熱量使身體溫度保持在10 °C或高于海水的溫度。箭魚在狩獵時會有選擇性供給它們的眼睛和大腦熱量,而一些鯊魚和金槍魚進行長距離的游泳時,使體溫高于水溫。甚至有些昆蟲都會在需要時才產生熱量。
那么,為什么大多數哺乳動物和鳥類能把恒溫器調到最大,三十年前加州大學的動物學家阿爾貝-貝內特(Albert Bennett)和俄勒岡州大學的艾爾文(Irvine)和約翰-魯本(John Ruben)合作研究解釋了這一現象。他們提出恒溫性的進化是與動物的精力有關。他們發現哺乳動物和鳥類比其它動物具有較強的有氧代謝能力,能為肌肉提供更多的氧氣,而且能夠維持較長時間的消耗。因此,它們在追追逐獵物或與對手競爭時有更多的耐力。這一點毋庸置疑。但是貝內特和魯本提出更具爭議性的問題:較高的氧代謝能力不可避免地導致較快的新陳代謝。換句話說,體力決定恒溫性。
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