恒溫動物有哪些特點?
顯然,恒定的體溫可以使得動物在一個環(huán)境很冷的情況下,保持活力。雖然變溫類動物在低溫下不改變體溫可以生存,但其活動卻明顯減少,其至停止。例如魚類,低溫下很少活動,而鳥類或哺乳類動物則可以在低溫下保持正常的活動,其原因就是因為它們能保持恒定的體溫。
也許人人都知道,哺乳類動物的正常體溫一般在37℃左右,相對于地球的環(huán)境溫度來說,37℃是一個相對較高的溫度設(shè)定。但為什么哺乳類動物的體溫是37℃而不是47℃或者27℃?下面讓我們來比較一下哺乳類動物在低溫環(huán)境下和在高溫環(huán)境下,調(diào)節(jié)體溫的生理和行為的方法。
低溫環(huán)境下體溫的調(diào)節(jié)
在低溫環(huán)境下,動物大致可以通過以下至少6種方祛避免機體溫度下降:
尋找一個溫暖的環(huán)境取暖,如小動物鉆進洞穴里保溫。增加毛發(fā),人類常常穿戴更多的衣物御寒。皮毛動物豎起毛發(fā)的反應(yīng)起到隔熱作用。(在寒冷環(huán)境下留了這種反應(yīng),這就是遭遇寒冷時豎起身上的汗毛)。減少皮膚的血流,保護重要器官(例如大腦和心臟)恒溫以維持其正常生理功能。增加活動,產(chǎn)生更多的熱量。在不活動情況下,以寒顫產(chǎn)生更多的熱量。躑縮身體或其它體碰撞擁抱來產(chǎn)生更多的熱量,在寒冷環(huán)境下,人類似乎羞于如此,但其他哺乳類動物中這一行為十分常見,例如我們常常見到企鵝在冰天雪地里擁擠在一起。
高溫環(huán)境下體溫的調(diào)節(jié)
在高溫環(huán)境下,動物則可能通過以下5種方法來避免機體溫度進一步的升高:找—個低溫的環(huán)境;減少活動,以減少能量的產(chǎn)生;減少毛發(fā)或脫去衣物;增加皮膚的血流,增加散熱;出汗散熱,無汗腺動物通過喘息散熱;我們可以發(fā)現(xiàn),哺乳動物有較多的方法加熱機體,但降溫的方法相對較少,因此將恒定體溫設(shè)定在較高的溫度,將有利于動物保持這個恒定的溫度。物體所面臨的最高溫度(41℃),而過分的低溫需要更多的降溫機制,這與生理不符。因此這個體溫的設(shè)定值具有重要意。
另外,生物體設(shè)定體溫恒定在較高的溫度,使得肌肉收縮地更快,更不容易疲勞,也具有生理進化的意義。盡管有些生物會進化出某些高溫下具有活性的蛋白質(zhì),但生物體內(nèi)的多數(shù)蛋白質(zhì)或者生物酶在40-41℃下會失活。在保證蛋白質(zhì)活性的基礎(chǔ)上.生物體溫設(shè)定值會盡量高,以保證肌肉的快速持續(xù)的收縮運動,但不可能超過環(huán)境的高溫值或者導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活的溫度。可能因為飛行需要持久的肌肉運動,鳥類體溫設(shè)定位稍高于哺乳類動物的體溫設(shè)定值。
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