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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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？
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。
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。
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。
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。
关注公众号：lmcjl_com（长按复制）
本文来自作者:小落落，不代表懒猪博客立场！
转载请注明：https://my.lmcjl.com/98796.html
本文链接：https://my.lmcjl.com/post/8981.html
4 评论