變溫動物

變溫動物（俗稱冷血動物），是除了哺乳類和鳥類的動物，地球上的動物大部分都是變溫動物。變溫動物因為動物的體內沒有自身調節體溫的機制，僅能靠自身行為來調節體熱的散發或從外界環境中吸收熱量來提高自身的體溫。當外界環境的溫度升高時，動物的代謝率隨之升高，體溫也逐漸上升，它們便被動地離開不利的環境；當外界環境的溫度降低時，動物的代謝率也隨之降低，體溫也逐漸下降。所以它們或是移向日光下取暖來提高體溫，或是鑽進地下、洞穴中進行冬眠，或是游向溫暖水域，或是進行夏眠。

基本介紹

• 中文學名：變溫動物
• 別稱：外溫動物
• 界：動物界
• 英文名：Ectotherm 
• 相關動物：魚、蛙、蛇、變色龍、蜥蜴、鱷魚

分布

除南極北極外，變溫動物分布於各個大陸。

生理特徵

體溫隨著外界溫度改變而改變的動物，叫做變溫動物。除鳥類和哺乳類外，其他動物都是變溫動物。它們的體溫是隨著環境而改變。此意並非說它們絕不能控制它們的體溫，它們能藉由尋找涼爽或溫暖的環境來改變自己的體溫，而不能直接的控制自己的體溫，即它們缺乏維持一定體溫的生理機能。

因為變溫動物不需要用自己的能量來取暖或降溫，相比恆溫動物，同樣重量的變溫動物只需要1/10-1/3的能量過活，因此也只需要相對少的食物。因為它們比較容易積儲足夠的能量，變溫動物繁殖期也比較短。

變溫的優勢

可以在外界環境或食物供給情況變化較大的條件下存活。因為它們只需要較少的能量來維持體溫和生理機能。食物中得來的能量可以更多的用於生長。因此變溫動物把食物轉化為身體生長的效率比恆溫動物高。

儘管同樣的環境變溫動物的數量可以有恆溫動物的數十倍，可是恆溫動物大多時候可以把變溫動物逼到滅絕，因為恆溫動物可以找食物的時間比較多。

生活習性

生活特徵

變溫動物是沒有體內調溫系統的動物，自身體內不能恆定體溫要通過照射太陽等方式來保持體溫的，或者以行動來調節體溫。所以變溫動物一般不在夜間活動。如蛇、鱷魚等較大的冷血動物早上需要曬太陽以使體溫升高，這樣他們才能活動，因此它們幾乎都是白天活動，夜間休息。

據報導人如果不吃食物，活不到兩個月，而鱷魚不進食卻能活一年甚至更長時間，為什麼呢？是什麼造成如此大的區別呢？

變溫動物由於體內所產生的內熱比較少，因而它們的體溫是隨著自然界溫度的變化而變化的。例如，當蛇類在河邊曬太陽時，它們的體溫就會比其在水中遊動時要高出很多。

一般來說，恆溫動物都能控制身體所產生的內熱，從而能控制並調整自身的體溫。當環境發生變化時，恆溫動物能一直保持著體內溫度不變。人類也屬於恆溫動物的一種，人類的恆定溫度以37攝氏度為正常。恆溫動物為了能保持體溫的恆定性，在自然選擇和選擇自然中進化出多種與之生存環境相適應的功能組織，例如羽毛、毛皮和汗腺等。毛髮和羽毛都可以在寒冷的冬季里起到保暖的作用；另外，在炎熱的夏天，動物的汗腺可以分泌汗液，能使動物體內的熱量得以及時散發，以保持動物身體溫度的正常。由於恆溫動物能一直保持著體溫的恆定性，所以，它們的活動範圍就更為廣闊，不會受到大自然常規性的環境和氣候變化所影響，能更加自如地在不同的環境中生存。

生物學家長期以來一直在研究為什麼我們哺乳動物是恆溫動物。標準的解釋是恆溫動物要進化成為一定程度的食肉動物者，以便適應積極的，掠奪性的生活方式。但2008年有專家提出一種新的說法：恆溫動物不只包括肉食動物，有些草食動物也是，恆溫性是平衡營養需求的一種方式。下結論還為時尚早，但這種說法為我們恆溫動物如此浪費的生活方式給了很好的解釋。

恆溫動物確實有點浪費熱量，不像有些動物需要時才產生熱量。比如棱皮龜將平時產生的熱量儲存起來，游泳時利用體內熱量使身體溫度保持在10°C或高于海水的溫度。箭魚在狩獵時會有選擇性供給它們的眼睛和大腦熱量，而一些鯊魚和鮪魚進行長距離的游泳時，使體溫高於水溫。甚至有些昆蟲都會在需要時才產生熱量。

那么，為什麼大多數哺乳動物和鳥類能把恆溫器調到最大，三十年前加州大學的動物學家阿爾貝-貝內特 （AlbertBen-nett）和俄勒岡州大學的艾爾文（Irvine）和約翰-魯本（JohnRuben）合作研究解釋了這一現象。他們提出恆溫性的進化是與動物的精力有關。他們發現哺乳動物和鳥類比其它動物具有較強的有氧代謝能力，能為肌肉提供更多的氧氣，而且能夠維持較長時間的消耗。因此，它們在追逐獵物或與對手競爭時有更多的耐力。這一點毋庸置疑。但是貝內特和魯本提出更具爭議性的問題：較高的氧代謝能力不可避免地導致較快的新陳代謝。換句話說，體力決定恆溫性。

但認同這一觀點的人並不多。因為認為二者之間有關係的理由還不夠充分：有氧能力取決於心血管系統和肌肉的發達程度，而靜止代謝率則主要取決於大腦和內臟器官。有一些爬行動物，如巨蜥具有較高的氧代謝能力，但靜止代謝率卻很低。一些哺乳動物和鳥類休息或冬眠時會將體溫降到最低以減少消耗。

還有其它的爭議。比如食肉恐龍有很強的氧代謝能力。大多數研究人員認為，他們正在向鳥類演化。但它們是恆溫動物嗎？魯本堅持認為答案是否定的。即使他同意氧代謝能力的說法。他說食肉恐龍很強大，體能消耗也大，但新陳代謝卻很低。他的結論基於所謂呼吸鼻甲骨的說法，食肉恐龍沒有吸鼻甲骨，鳥類和哺乳動物鼻腔通道的旋渦骨或軟骨能夠減少呼吸時水分的流失，特別是在運動新陳代謝加快時。

所以精力和恆溫性之間不一定存在必然的聯繫，但是為什麼它們之間的影響如此大呢？荷蘭生態研究所的馬塞爾（MarcelKlaassen）和巴特-諾萊特（BartNolet）試圖用用化學計量法進行解釋，他們研究動物怎樣獲得足夠的營養。關於食草動物有一個問題在這裡，它們如何獲得足夠的氮，用於轉化為所體內的蛋白質、DNA和RNA.假設如果你只吃樹葉，你的體內就會有太多的碳成分，而沒有氮。有些爬行類動物是草食動物，但生活方式卻完全不同，加州州立大學的羅伯特-諾薩（RobertEspinoza）稱食草蜥蜴有時也吃小型脊椎動物，這有助於它們克服營養不良。

2008年，馬塞爾和巴特-諾萊特就提出一個新的觀點：氮問題可以解釋為什麼鳥類和哺乳動物會進化成恆溫性動物。馬塞爾說：“如果一桶樹葉為你提供每天所需的五分之一氮，那么你每天需要吃5桶樹葉，如何處理多餘的碳，將它作為熱量燃燒掉，這就是恆溫性。”對這一觀點持反對意見的人簡直在自拆台腳：較高的新陳代謝導致消耗更多的蛋白質，所以需要吸收更多的氮。馬塞爾和巴特-諾萊特通過計算得出結論：現代的鳥類和哺乳動物比相似大小的爬行動物多消耗4倍的氮。

你也許認為有更簡單的方法擺脫多餘的碳，實際上恆溫就是一個非常清潔的解決方法。將多餘的碳變成氣體呼出就是最簡單的方法。恆溫動物因為要保持恆溫，所以要一直消耗能量，就一定要頻密且定時地進食；而像鱷魚等冷血動物能量消耗的少，而且能夠有選擇地消耗，所以長時期不進食也不會危及生命。

調溫的方法

蛇在石頭上曬太陽

魚在水中換到不同的深度

沙漠動物白天埋在沙里

昆蟲顫動翅膀，溫暖它們飛行用的肌肉。

酶活性

作用

變溫動物的體溫處於酶的最適溫度時，酶活性大；低於此最適溫度時，酶活性低。這可以解釋變溫動物的生存能動性低於恆溫動物。

烏龜

恆溫動物的機體功能可以隨時最大程度發揮，動物的機體，反映能力是和體溫有關係的，體溫適宜的時候就會反映機敏，有力，例如變溫動物蛇，蛇在早晨的時候，由於外界溫度低，身體是發僵硬的，很難出來活動，而恆溫動物的活動在任何時候都不會受外界溫度的影響。

恆溫動物的消化系統消化能力穩定，很多消化酶都能在相應的溫度下得到最大程度的活性，而變溫動物的消化系統則不可能在任何時候都消化良好。

恆溫動物比變溫動物更容易適應生存環境，更容易繁衍、生存。

舉例

蚊子為冷血動物，因此它的新陳代謝過程、生活史、壽命以及生殖營養周期，均受制於環境的溫度。它們無法控制自身的溫度，但在低溫之下，卻可減緩其代謝過程而生存。大多數蚊種其發育之平均最適溫，約在25~27度。在10度之低溫或超過40度之高溫，其發育完全停止，且死亡率甚高。蚊子的呼吸器官為氣管系統。因此，一般對乾燥特別敏感，所以室內的蚊子常集中於有足夠濕氣的地方，而外棲性之蚊子，多停留於近地面的植物上。因此，適當的雨量及日照將加速外棲性蚊子的大量孳生。由此可知，蚊子的生長環境、溫度、雨量均是影響蚊子生存的主要因素。登革熱必須靠病媒蚊才能將病毒傳播出去，而埃及斑蚊與白線斑蚊是台灣地區傳播登革熱病毒的主要禍首。換句話說，只要有埃及斑蚊與白線斑蚊的地方，我們就將深受登革熱的威脅，因此，要消除登革熱就必須先了解埃及斑蚊與白線斑蚊的型態特徵、生態事項與孳生環境。

魚