恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

如果按照体温的类型来分,我们可以把动物分成变温动物和恒温动物:

像青蛙、蜥蜴就是变温的;

像哺乳类动物跟鸟类就是恒温的。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

那怎么区分变温跟恒温动物呢?

就是要看它们身上的热量来源自哪。

如果来源自环境中,那就是变温的;

如果来源自自己体内,那就是恒温的。

变温动物只在一天中的某段时间里,能维持35至37°C的体温,一旦太阳光照不到它们的身体了,体温就会迅速凉下来。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

但阳光强烈的时候,它们在烈日下也不能一直趴着,否则体温就会过高。它们只有体温在37°C左右,才能像哺乳类动物那样行动敏捷。当体温低于30°C的时候,它们的活动就像那些冬眠的动物一样,不可能有什么快速的反应。

恒温动物就没有这方面的问题,所以对环境温度的依赖不是那么大。而恒温动物不只是我们传统上认为的哺乳类动物跟鸟类,其实一部分昆虫、鳄鱼、鲨鱼都是恒温的。

现在已经证明,这些生物身上的体温恒定的机制,都是独立演化出来的,并不是源于某一个祖先。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

昆虫、鲨鱼、鳄鱼,它们想保持体温,主要依赖的是肌肉的收缩。

而哺乳类动物跟鸟类就不一样了,它们主要靠内脏的细胞代谢发热,最主要的发热来自于肝脏、肾脏、心脏跟大脑。对哺乳类动物来说,这些地方的发热大约占65%,而肌肉产生的热量只占35%。 只有在极为寒冷的情况下,哺乳类动物跟鸟类才会收缩骨骼肌肉,补足内脏发热的缺口。

所以,除了哺乳类动物跟鸟类,其它动物如果在没有阳光的地方静止休息的时候,体温都会往下降的。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

从变温到恒温

所以你大概也能预感到,像我们这种利用能源的方式,简直是太耗费能量了,就像一辆车,不论行驶还是等红灯,甚至是过夜,发动机都不熄火。

实际测量,这种浪费确实也是惊人的,两个体型完全相同,体重也相同的动物,一个是恒温的,一个是变温的。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

环境温度在20°C的时候,哺乳类动物平均一天的能量能耗是蜥蜴的30倍左右;

如果温度降低到10°C的时候,哺乳类动物的能耗就是蜥蜴的100倍了。

当然,温度降低到10°C,如果时间长,蜥蜴早就死亡了。

那么,如果对比野外生活的哺乳类动物跟蜥蜴的话,我们就会发现,蜥蜴的食量比哺乳类动物少很多很多。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

因为涉及到食物量了,就涉及到最关键的生死攸关的事情。如果食物量能减少90%,还具备尚可的行动能力,那这其实是一个巨大的生存优势。因为生存危机不光有食物短缺,还有在猎食过程中受伤,甚至还有螳螂捕蝉,黄雀在后的危机。

这些危机,都可以通过食量大幅减少而随之减少。

就算是没有这些危机,食物充足,也没有其它的猎食者,蜥蜴也可以多吃一些,把这些食物的能量用在长更大的身材,或者是繁殖更多的后代上,这些选择肯定也都能明显地增加生存优势。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

但是,为什么恒温动物那种消耗巨大的方式竟然保留了下来呢?

而且是从6000万年前就逐渐成为了地球上最有竞争力的生存模式呢?

有一种解释听上去很有道理,这是1979年,加州大学欧文分校跟俄勒冈大学的两位科学家发表在《科学》杂志上的一篇论文,就提出了:

自然界在变温动物到恒温动物的过渡中,筛选那些代谢峰值更高的个体,从而捎带手就把恒温动物给筛选出来了。

这个解释通俗来说是这样的:

在爬行动物广泛存在于地球上之后,自然筛选就偏好于选出那些行动敏捷、反应快、力量大的个体出来。

这个选择方向最初和能不能保持体温恒定是无关的。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

那个时候,爬行动物在能耗这件事上,虽然大致是类似的,但是在能耗最高值上,大家还是有区别的。

因为有一些爆发力就很强,可以迅速逃离,或者发动攻击;

而有一些则行动迟缓,它们是仗着肉大身沉来应付攻击的。

逐渐地,肉大身沉的模式在气候变化中不利了,爆发力强的反而占了优。后续,爆发力越来越强,优势越来越大。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

最初,这只代表着一个个体有能力把能耗的峰值推到最高,但是普遍存在这么一个规律,就是当自然选择把峰值最高的个体,一批一批,一代一代地挑出来之后,实际上去看它们生命活动中没有处于峰值活动的时候,它们基础代谢的功耗也普遍比从前的祖先高了很多。

这个道理有一点像一个6.0排量的发动机,比2.0排量的发动机肯定可以提供最大峰值功率。 但与此同时,这个6.0排量的发动机就算是作了节油的设计,在低速行驶的时候,或者是怠速的时候,它的油耗也往往比2.0排量的发动机要更费油。

放在生物体上也是这样,当越来越高的峰值状态下的代谢能量的个体被筛选出来之后,再转过头去看它们平静的时候的基础代谢,其实也相对高了很多。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

这种提升最开始的效果是,它们不必再晒更多时间的阳光,也能维持较高的体温了,也就是要想维持35°C到37°C的体温,它们一部分是来自于阳光辐射,另一部分来自于自身的发热,而且对这些被筛选出来的个体来说,自身发热所贡献的比例是越来越高。

这个时候,还会演化出另外一种身体特征,那就是体表的毛发跟皮下的脂肪,这会儿它们就有用了。

科学家们对那些几乎完全依赖于阳光维持体温的蜥蜴做过一次有意思的实验,就是想看看毛皮大衣能不能让它们更暖和一些?

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

它们给蜥蜴缝制了一件很合身的毛皮大衣,结果穿上之后,这件大衣非但没能起到增加保温的效果,反而带来了反面效果。因为从蜥蜴体内产生的热量实在太少了,毛皮大衣虽然阻隔了热量从内向外散发,但更干扰了蜥蜴从环境中吸收热量的能力。

不过,只要自己身体产生的热量占到一定的比例,再裹上毛皮大衣,保温的效果马上就体现出来了。以至于后来自身发热的占比越来越高,有些生物高到了已经可以完全不再依赖阳光带来的辐射的程度。它的自身就像一个小锅炉,不停地产热,甚至产生的热量多到需要增加散热措施的地步。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

恒定体温的好处

自身可以发热,可以恒定体温,好处就很多了,比如:

全年的活动时间就可以加倍了,因为夜晚是没有阳光的,对很多动物来说,在夜晚活动会造成致命的低体温。但是对它们就不存在这个问题,所以就相当于寿命翻倍了。

好处还有,比如说活动范围增加了,不再像蜥蜴那样,生活在赤道附近,那些常年温度维持在20°C以上的狭窄的区域里,甚至可以生活在半年有阳光,半年都没有阳光的极地附近。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

最明显的就是,因为体温一直保持一个良好的区间,所以各种催化剂常年都处于活性高的状态,所以这种动物的速度、力量、耐力都远高过那些早期的爬行动物。

自身可以发热,可以恒定体温,一样也有坏处,那就是耗能要比变温动物高了10几倍,甚至几十倍。

如果把早期爬行动物的能耗比喻成一个普通的家用轿车的话,恒温动物的能耗就类似于俄罗斯 T80 那样的主战坦克了。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

在地球上氧浓度足够多的时候,自然资源足够丰富的时候,可以供哺乳类动物肆意地挥霍这些能量。

我们不好预测,今后的生物耗能会不会更剧烈。

但在这样的生物出现之前,人类出现了,科技出现了,制造出蒸汽机跟内燃机。这些耗能装置单位原材料产生的能量效率远远低于人体燃烧葡萄糖产生的能量效率。这些装置不但效率低,功率还极大,数量还极多,多到如果按照总功率算,足可以顶上一个庞大的高耗能的新生物种,多到了把地球上能燃烧的东西都要燃烧殆尽的地步。

恒温动物和变温动物的区别(恒温动物和变温动物的优缺点)

本来地球可供燃烧的原材料体量太大,但现在已经看到了天花板。

所以再往后发展,不论我们想要实现什么目标,提高能源的利用率是关键中的关键。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

(0)
上一篇 2022年11月12日 下午12:41
下一篇 2022年11月12日 下午12:43

相关推荐

  • 礼乐射御书数分别是什么(诗书礼乐射御代表什么)

    先贤孔子创办儒学,以“六艺”为基本教学内容,具体包括:礼、乐、射、御、书、数六个科目,涵盖了德智体的方方面面,用来培养德才兼备、风度翩翩的君子,所以又称之为“君子六艺”。 六艺中的礼、乐、射、御、书、数是六种技能,是当时周朝的贵族教育体系中要求学生掌握的六种基本才能,孔子对六种技能进行了详细分类,制订了儒学的教学大纲,影响了中国几千年的文化传统。 01.礼乐…

    2023年3月20日
    420
  • ​入宅当天属相冲怎么办(搬家入宅日属相相冲化解方法)

    乔迁新宅在我国可谓是一大要事,也正因为这样每每大家入新宅的时候大家不仅会找先生来算一算吉日,还会有各种讲究出现在耳旁让大家遵守,下面小编就和大家一起看看入宅当天属相冲怎么办。入宅当天属相冲怎么办从旧居到新家要选择日子,选

    2022年9月16日
    410
  • 上海电气郑建华私藏阅看违禁书籍是什么?看最新消息

    公开简介显示,郑建华是上海电气集团股份有限公司原党委书记、董事长。据官方发布的最新消息,郑建华被双开,原因是其存在靠企吃企、私藏阅看违禁书籍等问题。下面,我们一起来具体了解一下。

    2022年8月30日
    690
  • 车贷还清之后需要办理什么手续(车贷还清之后找4s店吗)

    抵押贷款买车,车贷还光了,并不代表车子就是自己的,我们还要去车管所办理解押等等相关的手续才可以。不办的话,没办法正常过户,你要卖给别人就不行。信用贷款买车,不需要任何操作凡事都有例外,先来讲一种

    2022年10月14日
    910
  • 小米AR眼镜新专利获授权:可以一次为用户提供多个虚拟屏幕

    中关村在线消息:近日,北京小米移动软件有限公司“光机波导组件和AR眼镜”专利获授权。专利摘要显示,光机波导组件包括支架、光机、波导件和屈光度调节组件,光机和波导件分别用于输出和传输图像光束,屈光度调节组件用于调整图像光束的成像焦距。本实用新型的光机波导组件实现了对图像光束的成像焦距的调整,方便了视力障碍人群的使用。值得一提的是,如果为AR眼镜配备定位技术,那么它就可以一次为用户提供多个虚拟屏幕,从…

    2022年4月26日
    960
  • 入门羽毛球拍推荐10款(入门十大经典羽毛球拍推荐)

    入门十大经典羽毛球拍有哪些,有球友问这个问题,这篇文章推荐一下新手入门十大经典羽毛球拍; 适合新手入门的十大经典羽毛球拍是:胜利9500、胜利铁锤、胜利纳米7SP、李宁HC1200、李宁WS500、李宁WS72、凯胜100Ti、尤尼克斯AXSM、尤尼克斯天斧21S、尤尼克斯弓箭11; 入门十大经典羽毛球拍推荐 下面分别说下: 胜利9500是经典的新手入门羽毛…

    2023年1月30日
    650
  • 打字时输入框莫名其妙消失(电脑输入栏不见了怎么办)

    电脑输入法消失怎么办?工具栏设置 如果缺少桌面右下角的输入法图标,并且无法切换输入法,则需要进行下一步。尝试使用“Ctrl+Shitft”组合键,看看是否可以调出输入法。如果你仍然不能使用输入法,你可以使用“Ctrl+空格键”组合键进行测试。 右击空白任务栏并选择:工具栏 ->语言栏,如下所示 选择语言栏,会弹出前面的“√”,然后看看输入法图标有没有出…

    2023年9月20日
    360
  • 湖南旅游景点推荐(湖南十大必玩景点)

    湖南,因地处洞庭湖以南而得名,简称湘,省会长沙。湖南省地大物博,景点众多,既有自然山水,也有历史人文景观。但是湖南那么大,要如何才能更好地选择湖南的景点呢? 在此,就让北斗为你介绍到湖南必玩的十大景点,希望你能喜欢。 一、岳麓山 岳麓山,因南北朝刘宋时期徐灵期所著《南岳记》中记载“南岳周围八百里,回燕为首,岳麓为足”而得名。岳麓山的地理位置十分独特,位于湘江…

    2024年1月2日
    40
  • 中国国产重卡排名(国产旗舰重卡盘点)

    伴随着国内商用车技术的发展,车辆配置、舒适度越来越高。国内商用车市场需求旺盛,是世界最大的商用车销售阵地,无论是国内还是国外品牌,都想在此“分得一杯羹”,面对进口品牌的“入侵”,最近几年国产重卡,纷纷更新换代,各家的旗舰重卡配置都非常豪横了,可以和进口车一较高下。 今天就来为大家盘点一下目前国内商用车品牌最新推出的顶配重卡,本文为上篇,其中包括一汽解放JK6…

    2022年11月6日
    570
  • 动物医学专业大学排名及录取分数线(动物专业比较好的大学有哪些)

    2022年考研数据参考:报考【兽医学】的同学可以参照下第四轮兽医学专业学科评估结果排名数据。在第四轮评估中,全国共有28所开设兽医学专业的大学参与了排名:其中,A+:中国农业大学、华中农业大学;A-:华南农业大学扬州大

    2022年10月7日
    560

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信