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冷血动物

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变温动物变温动物

    变温动物又称冷血动物,是除了哺乳类和鸟类的动物,地球上的动物大部分都是变温动物。变温动物并不是血液寒冷,只是因为动物的体内没有自身调节体温的机制,仅能靠自身行为来调节体热的散发或从外界环境中吸收热量来提高自身的体温。当外界环境的温度升高时,动物的代谢率随之升高,体温也逐渐上升,它们便被动地离开不利的环境;当外界环境的温度降低时,动物的代谢率也随之降低,体温也逐渐下降。所以它们或是移向日光下取暖来提高体温,或是钻进地下、洞穴中进行冬眠,或是游向温暖水域,或是进行夏眠。

分布

    除南极北极外,变温动物分布于各个大陆。

生理特征

    体温随着外界温度改变而改变的动物,叫做变温动物。除鸟类和哺乳类外,其他动物都是变温动物,它们的体温是随着环境而改变。此意并非说它们绝不能控制它们的体温,它们能藉由寻找凉爽或温暖的环境来改变自己的体温,而不能直接的控制自己的体温,即它们缺乏维持一定体温的生理机能。 因为变温动物不需要用自己的能量来取暖或降温,相比恒温动物,同样重量的变温动物只需要1/10-1/3的能量过活,因此也只需要相对少的食物。因为它们比较容易积储足够的能量,变温动物繁殖期也比较短。

冷血的优势

    可以在外界环境或食物供给情况变化较大的条件下存活。因为它们只需要较少的能量来维持体温和生理机能。食物中得来的能量可以更多的用于生长。因此冷血动物把食物转化为身体生长的效率比恒温动物高。 尽管同样的环境可以有十倍于恒温动物的变温动物存活,可是恒温动物大多时候可以把变温动物逼到绝灭,因为恒温动物可以找食物的时间比较多。

生活习性

    生活特征



变温动物变温动物
     变温动物是没有体内调温系统的动物,自身体内不能恒定体温,要通过照射太阳等方式来保持体温的,或者以行动来调节体温。所以变温动物一般不在夜间活动。如蛇、鳄鱼等较大的冷血动物早上需要晒太阳以使体温升高,这样他们才能活动,因此它们几乎都是白天活动,夜间休息。
据报道人如果不吃食物,活不到两个月,而鳄鱼不进食却能活一年甚至更长时间,为什么呢?是什么造成如此大的区别呢?
变温动物由于体内所产生的内热比较少,因而它们的体温是随着自然界温度的变化而变化的。例如,当蛇类在河边晒太阳时,它们的体温就会比其在水中游动时要高出很多。
一般来说,恒温动物都能控制身体所产生的内热,从而能控制并调整自身的体温。当环境发生变化时,恒温动物能一直保持着体内温度不变。人类也属于恒温动物的一种,人类的恒定温度以37摄氏度为正常。恒温动物为了能保持体温的恒定性,在自然选择和选择自然中进化出多种与之生存环境相适应的功能组织,例如羽毛、毛皮和汗腺等。毛发和羽毛都可以在寒冷的冬季里起到保暖的作用;另外,在炎热的夏天,动物的汗腺可以分泌汗液,能使动物体内的热量得以及时散发,以保持动物身体温度的正常。由于恒温动物能一直保持着体温的恒定性,所以,它们的活动范围就更为广阔,不会受到大自然常规性的环境和气候变化所影响,能更加自如地在不同的环境中生存。

变温动物变温动物
生物学家长期以来一直在研究为什么我们哺乳动物是恒温动物。标准的解释是恒温动物要进化成为一定程度的食肉动物者,以便适应积极的,掠夺性的生活方式。但2008年有专家提出一种新的说法:恒温动物不只包括肉食动物,有些草食动物也是,恒温性是平衡营养需求的一种方式。下结论还为时尚早,但这种说法为我们恒温动物如此浪费的生活方式给了很好的解释。 恒温动物确实有点浪费热量,不像有些动物需要时才产生热量。比如棱皮龟将平时产生的热量储存起来,游泳时利用体内热量使身体温度保持在10°C或高于海水的温度。箭鱼在狩猎时会有选择性供给它们的眼睛和大脑热量,而一些鲨鱼和金枪鱼进行长距离的游泳时,使体温高于水温。甚至有些昆虫都会在需要时才产生热量。
那么,为什么大多数哺乳动物和鸟类能把恒温器调到最大,三十年前加州大学的动物学家阿尔贝-贝内特 (AlbertBen-nett)和俄勒冈州大学的艾尔文(Irvine)和约翰-鲁本(JohnRuben)合作研究解释了这一现象。他们提出恒温性的进化是与动物的精力有关。他们发现哺乳动物和鸟类比其它动物具有较强的有氧代谢能力,能为肌肉提供更多的氧气,而且能够维持较长时间的消耗。因此,它们在追逐猎物或与对手竞争时有更多的耐力。这一点毋庸置疑。但是贝内特和鲁本提出更具争议性的问题:较高的氧代谢能力不可避免地导致较快的新陈代谢。换句话说,体力决定恒温性。
 但认同这一观点的人并不多。因为认为二者之间有关系的理由还不够充分:有氧能力取决于心血管系统和肌肉的发达程度,而静止代谢率则主要取决于大脑和内脏器官。有一些爬行动物,如巨蜥具有较高的氧代谢能力,但静止代谢率却很低。一些哺乳动物和鸟类休息或冬眠时会将体温降到最低以减少消耗。 还有其它的争议。比如食肉恐龙有很强的氧代谢能力。大多数研究人员认为,他们正在向鸟类演化。但它们是恒温动物吗?鲁本坚持认为答案是否定的。即使他同意氧代谢能力的说法。他说食肉恐龙很强大,体能消耗也大,但新陈代谢却很低。他的结论基于所谓呼吸鼻甲骨的说法,食肉恐龙没有吸鼻甲骨,鸟类和哺乳动物鼻腔通道的旋涡骨或软骨能够减少呼吸时水分的流失,特别是在运动新陈代谢加快时。

变温动物变温动物
所以精力和恒温性之间不一定存在必然的联系,但是为什么它们之间的影响如此大呢?荷兰生态研究所的马塞尔(MarcelKlaassen)和巴特-诺莱特(BartNolet)试图用化学计量法进行解释,他们研究动物怎样获得足够的营养。关于食草动物有一个问题在这里,它们如何获得足够的氮,用于转化为所体内的蛋白质、DNA和RNA.假设如果你只吃树叶,你的体内就会有太多的碳成分,而没有氮。有些爬行类动物是草食动物,但生活方式却完全不同,加州州立大学的罗伯特-诺萨(RobertEspinoza)称食草蜥蜴有时也吃小型脊椎动物,这有助于它们克服营养不良。
2008年,马塞尔和巴特-诺莱特就提出一个新的观点:氮问题可以解释为什么鸟类和哺乳动物会进化成恒温性动物。马塞尔说:“如果一桶树叶为你提供每天所需的五分之一氮,那么你每天需要吃5桶树叶,如何处理多余的碳,将它作为热量燃烧掉,这就是恒温性。”对这一观点持反对意见的人简直在自拆台脚:较高的新陈代谢导致消耗更多的蛋白质,所以需要吸收更多的氮。马塞尔和巴特-诺莱特通过计算得出结论:现代的鸟类和哺乳动物比相似大小的爬行动物多消耗4倍的氮。 你也许认为有更简单的方法摆脱多余的碳,实际上恒温就是一个非常清洁的解决方法。将多余的碳变成气体呼出就是最简单的方法。恒温动物因为要保持恒温,所以要一直消耗能量,就一定要频密且定时地进食;而像鳄鱼等冷血动物能量消耗的少,而且能够有选择地消耗,所以长时期不进食也不会危及生命。 
调温的方法 

变温动物变温动物
蛇在石头上晒太阳
鱼在水中换到不同的深度
沙漠动物白天埋在沙里
昆虫颤动翅膀,温暖它们的飞行用的肌肉

活性酶

    作用

    变温动物[的体温处于酶的最适温度时,酶活性大;低于此最适温度时,酶活性低。这可以解释变温动物的生存能动性低于恒温动物。 恒温动物的机体功能可以随时最大程度发挥,动物的机体,反映能力是和体温有关系的,体温适宜的时候就会反映机敏、有力,例如变温动物蛇,蛇在早晨的时候,由于外界温度低,身体是发僵硬的,很难出来活动,而恒温动物的活动在任何时候都不会受外界温度的影响。 恒温动物的消化系统消化能力稳定,很多消化酶都能在相应的温度下得到最大程度的活性,而变温动物的消化系统则不可能在任何时候都消化良好。 恒温动物比变温动物更容易适应生存环境,更容易繁衍、生存。

    举例

变温动物变温动物

    蚊子为冷血动物,因此它的新陈代谢过程、生活史、寿命以及生殖营养周期,均受制於环境的温度。它们无法控制自身的温度,但在低温之下,却可减缓其代谢过程而生存。大多数蚊种其发育之平均最适温,约在25~27度。在10度之低温或超过40度之高温,其发育完全停止,且死亡率甚高。蚊子的呼吸器官为气管系统。因此,一般对干燥特别敏感,所以室内的蚊子常集中於有足够湿气的地方,而外栖性之蚊子,多停留於近地面的植物上。因此,适当的雨量及日照将加速外栖性蚊子的大量孳生。由此可知,蚊子的生长环境、温度、雨量均是影响蚊子生存的主要因素。登革热必须靠病媒蚊才能将病毒传播出去,而埃及斑蚊与白线斑蚊是台湾地区传播登革热病毒的主要祸首。换句话说,只要有埃及斑蚊与白线斑蚊的地方,我们就将深受登革热的威胁,因此,要消除登革热就必须先了解埃及斑蚊与白线斑蚊的型态特征、生态事项与孳生环境。

参考资料
[1].  变温动物   https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%98%E6%B8%A9%E5%8A%A8%E7%89%A9/569637?fr=aladdin&fromid=79564&fromtitle=%E5%86%B7%E8%A1%80%E5%8A%A8%E7%89%A9

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  • 更新时间: 2018-03-05