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

  • 天马柑和小青柑的区别是什么

    很多人都喜欢喝茶,茶的品种有很多,不同的茶喝起来口感不一样,不知道有没有喝过天马柑和小青柑,这两种茶都是以柑橘皮外壳作为原料来制茶的。那么天马柑和小青柑的区别是什么呢?天马柑1、香气上的区别:天马柑是

    2022年10月5日
    800
  • 至强e5和i7哪个好渲染(e5处理器渲染真的快吗)

    至强e5和i7玩游戏有什么不同,那个好一点:要看哪一款e5和哪一款i7比。e5也分为单路的16xx系列,双路的26xx系列,四路的4xxx系列,其中16xx系列也可以超频,性能跟同接口的extreme系列i7一样,比如e5 1650v3 就等同于i7 5930k。 I7主频高可超频,E5线程多可多开首先游戏肯定是I7比较好一点,当然不会好太多,原因也简单,游…

    2022年12月8日
    860
  • 获人民日报表扬:小天才凭实力出圈,拿下全球儿童手表第一

    在印尼雅加达,一位妈妈拿着一桶硬币来买imoo手表;在英国,一位用户在亚马逊上大谈自己为何愿意支付更高的价格来购买imoo手表……近日,人民日报撰文如此报道了一家名为imoo的中国儿童智能手表品牌。据市场研究机构Counterpoint发布的数据显示,2021年全球智能手表市场份额前6名的品牌中有3家是中国品牌,分别是华为、imoo、Amazfit,总共占全球市场份额的18%。其中,imoo以5%…

    2022年4月27日
    1150
  • 2022国庆去大连用不用做核酸检测(国庆去大连需要提前报备吗)

    大连作为热门旅游城市之一,一年四季前往此处游玩的友友都不在少数,眼见着就要国庆了,因为国庆假期去玩的人在然不在少数,下面小编就和大家一起看看国庆去大连需要提前报备吗。2022国庆去大连用不用做核酸检测

    2022年9月24日
    620
  • 9到10全款落地买什么SUV车(10万以内落地的SUV推荐)

    9到10全款落地买什么SUV车,10万以内落地的SUV推荐。长行号带你了解更多相关信息。市场上畅销车型的厂商指导价基本在10万元左右,这一售价区间内的家用SUV从配置再到动力都是按照家用车的要求设计,虽然竞争力不够强,但是很耐用。今天我们就来认识三台10万元就能

    2022年10月22日
    490
  • 医保卡和社保卡是一个卡吗,最新的社保卡有什么作用

    买了职工社保,以前是有一张医保卡的,不过现在更多人拿到手上的是社保卡。那么问题来了,医保卡和社保卡是一个卡吗?其实,目前的确是有不少地方的医保卡和社保卡合一了。因为医保卡只能在看病

    2022年9月7日
    580
  • 十大最静音的轮胎排名(轮胎如何兼顾静音与舒适)

    根据乘联会的预测,在2022年650万辆销量的基础上,2023年我国新能源乘用车销量将达到850万辆,同比增长近31%,新能源渗透率将达到36%。这也意味着一大波萌新车主即将到来。 那么看到这篇内容的预备车主或是新晋车主有福啦!本文将会推荐一款性价比极高的轮胎,解答新手车友“新车配什么轮胎”的疑惑,让你在新车配胎时一步到位。 轮胎市场的产品让人眼花缭乱,既想…

    2023年3月15日
    320
  • 怎么有效消灭飞蛾(彻底消灭飞蛾的方法)

    飞蛾喜欢亮光性,只要一靠近电蚊灯就会被电死了,可以利用捕虫灯管来引诱蚊子、苍蝇、飞蛾、果蝇、白蚁等昆虫进入,灭蚊器内,然后由对人没危险的直流电触杀。 飞蛾类,昆虫纲鳞翅目昆虫,多在夜间活动,喜欢在光亮处聚集,因此民谚有“飞蛾扑火自烧身”的说法。 飞蛾多数在夜间活动,飞蛾大多是夜行性动物,这说明飞蛾不是因为爱慕光明而绕灯转。飞蛾在夜间活动,它在探索飞行道路时,…

    2023年3月22日
    120
  • 邮局寄包裹收费价格表(大包裹寄什么物流最便宜)

    大家平时肯定会在网上购买各种东西的,商家会通过快递或者物流的方式将商品发给消费者,随着电商行业的兴起快递也随之火了起来,个人同样是可以寄快递的,比如有东西寄给家人朋友或者在网上退换货等等,相对来说大件的物品寄快递价格会要高得多,那么大件寄什么快递比较划算?大件快递是怎么收费的?接下来就让小编来为大家详细介绍一下相关内容吧! 大件寄什么快递比较划算? 1、单从…

    2022年12月16日
    420

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