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恒温动物与冷血动物

体温即机体的温度,通常指身体内部的温度。一般来说,过高或过低的体温都会致动物于死命,为了生存,动物必须具有保持体温相对恒定的能力。这也是动物在长期进化过程中获得的一种较高级的调节功能。

进化至较高等的脊椎动物,如鸟类和哺乳类动物,具有比较完善的体温调节机制,能够在不同的温度环境下保持相对稳定的体温,这些动物叫恒温动物或温血动物。

恒温动物的体温是恒定的。一般来说,鸟类的体温大约在37℃~44.6℃之间,哺乳类动物的体温则介于25℃~37℃之间。恒定的体温使这些动物大大减少了对环境的依赖程度。恒温动物具有比较完善的体温调节机制,如厚厚的皮毛,发达的汗腺和呼吸循环系统等。恒温动物对自身体温的调节通常都是自主性的,即通过调节其产热和散热的生理活动,如出汗、打冷战、血管收缩与扩张等,来保持相对恒定的体温。

每种动物都有自己独特的保持体温恒定的“绝招”。这些“绝招”因动物的身体结构、生活习性和生存环境的不同而显得丰富多彩。

比如素有“南极居民”美称的企鹅,它们的全身覆盖着又密又厚的羽毛,皮下又有一层厚厚的脂肪层,所以企鹅不怕严寒与冰冻,即使在极端寒冷的环境中,它们也能保持正常体温。这就是它们能够在南极冰原上生活的原因。又如水生哺乳动物海豹也靠皮下那层厚厚的脂肪保暖,因此能在寒冷的南北两极活动自如。

响尾蛇(下)、蟒蛇和巨蟒的眼睛周围都长有热感应器。这使得蛇类在黑暗中能够找到热血的猎物。

生活在热带的大象却是通过皮肤辐射来散热的,有时也通过皮肤渗透水分或通过4只面积巨大的脚掌与温度较低的地面相接触的办法来散发热量,以保持体温恒定。在炎炎夏日,大象喜欢在清晨和日落的时候出来活动,中午则躲在阴凉的地方避暑。同时大象还非常爱洗澡,一有机会便跑到河边,用鼻子往身上喷水来巧妙降温,就像人类洗澡一样。但生活在热带的猴子,则是利用长长的尾巴来调节体温。当温度比较高的时候,猴子会通过尾巴增大与空气接触的面积来散热;当温度降低时,它又会用尾巴来减少体内热量的散失。

大多数哺乳动物都是通过身体表面的汗腺来散发热量、降低体温的。

较低等的脊椎动物如爬行类、两栖类和鱼类以及所有的无脊椎动物,其体温随环境温度的改变而变化,不能保持相对恒定,因而叫变温动物或冷血动物。冷血动物对环境温度变化的适应能力较差,到了寒冷的冬季,其体温非常低,各种生理活动也都降至最低的水平,进入冬眠状态。虽然冷血动物体内没有完善的体温调节机制,但它们还是有办法来对付过低或过高的气温,即通过改变自己的行为来适应环境温度的变化。这种调节体温的方式叫行为性体温调节。

蛇是一种典型的冷血动物,因此它们不得不想办法依靠外部环境将自己的体温维持在一个可以正常发挥机体功能的温度。在寒冷的天气里,它们通常是白天出来活动,暴露在阳光下,尽可能多地吸收太阳的热量,并贮存在体内。夏天,蛇的体温在清晨是25℃,可到了中午就会骤然升至40℃。在这种情况下,它们就躲在石头底下或钻进阴暗潮湿的洞里,直到晚上才溜出来透透气。在长期严寒的气候条件下,例如北方地区的冬季,它们会冬眠一段时间,等到气温回升、春暖花开的时候再出来。与蛇相近的蜥蜴,全身覆盖着一层坚硬的鳞片状皮肤,其主要功能就是防水和保持身体的温度。

南极冰原上的企鹅用厚密的羽毛来保温以及保护小企鹅免受南极冰寒的侵袭。

鱼类、两栖类动物通常是以冬眠的方式来摆脱寒冷环境的影响。有些动物则是通过夏眠来躲避高温环境的影响。如生活在热带河流和沼泽中的蟾蜍、陆生龟等动物,当夏季来临时,它们就钻进阴凉的淤泥下或石洞中,“睡”上两三个月。这是因为当夏季来临时,这些地区的温度可高达40℃以上,使得沼泽干涸,植被减少,这些冷血动物只有依靠夏眠才能度过夏季。蜗牛也是一种冷血动物,为了适应环境温度的变化,它不仅要冬眠,而且要夏眠。冬天,蜗牛会把自己封闭在壳里,一直睡到春天大地复苏时再出来。夏天,它会用夏眠来抵抗干旱和酷热。特别是生活在非洲热带草原地区的蜗牛,每当干旱到来的时候,植物全因缺水而变得枯萎,蜗牛只好用夏眠的方法来减少对食物的需求,以度过食物匮乏的夏季。蜗牛的耐饥能力十分惊人,在热带沙漠地区,蜗牛能在壳里睡上3~4年。

还有一小部分动物介于恒温动物与冷血动物之间。在暖和的时候,它们的体温能保持相对恒定;到了寒冷的季节,其体温会随着气温的下降而下降,蛰伏而进入冬眠。刺猬便是这类动物的典型代表。刺猬的活跃期是4~10月。进入11月,它就开始冬眠了。冬眠时,它的新陈代谢极为缓慢,体温从36℃降至10℃,有时甚至会下降到1℃,但绝对不会降到0℃以下,因为如果这样它就会冻僵。此时,它的心跳从每分钟190次降至20次,每隔两三分钟才呼吸一次。在这段时间里,它一直靠消耗体内储存的脂肪来维持生命。大约到了4月份,冬眠的刺猬才会苏醒过来。这时它们都非常瘦弱,体重不会超过350克。

蜗牛通过一组微型牙齿咀嚼树叶。它们通常食用薄而软的嫩叶。