【恆溫動物】為什麼是37度呢?

2021-01-17 思考盒子

 

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上一系列,我們整了四期哲學有關的節目,耗費了我不少的腦細胞,哲學這玩意真不是好人能整的,所以,這回咱們得換換口味了。

 

剛剛過去的這個夏天,全國各地的朋友幾乎都是同樣的感覺,一個字就是熱,不管是海南島還是哈爾濱,30多度的氣溫都是輕輕鬆鬆,平平常常,感覺整個城市都像一個大蒸籠一樣,天天都是免費的蒸桑拿。那大家是否想過這樣一個問題呢,我們人體正常的的體溫是37度,可是當周圍的溫度達到三十二三度的時候我們就會酷熱難耐呢,而我們覺得最舒服的是23度呢,這遠遠沒達到我們的正常體溫,這是咋回事呢,按照說,應該是周圍環境也是37度,和我們的身體達到一種平衡,我們應該最舒服才對中。當然,你可以會說,37度乘以0.618,也就是黃金分割率就約等於23度,數確實是這個數,但這背後的原理是什麼呢。

 

你看看咱這開篇,上來就提出一個小問題,引人入勝,讓大家帶著思考願意繼續聽下去,今天,我們就聊聊體溫的事,不僅有人的體溫,還有動物的體溫。

 

說到體溫這事。

不知道各位有沒有農村的朋友,小時候或者是現在生活在農村的,你是否親密的接觸過鴿子,用手摸過,抱過鴿子,或者是家裡有養過雞的朋友,抱著雞會感覺到很溫暖,有過經歷的我一說你就懂了,我說的就是一般的雞。為什麼會感覺溫暖呢,一個很明顯的解釋就是他們身上有羽毛,所以摸起來暖和唄,但,還有一個更根本的原因就是他們的體溫確實比我們體溫高,可以達到40~42攝氏度,有一些鳥類可以達到44度。

 

而對於另一些動物,如果你撫摸青蛙,或者是蛇的話,一定會覺得很涼快,當然了,前提是你得敢摸。你要害怕這些東西,你也可以摸摸魚,就是活的魚呀,也會感覺很涼,剛從冰箱裡拿出來的魚,那不算。

 

說到這,大家基本都明白,我說的這些好像有點印象,上學的時候學過,這就是恆溫動物與變溫動物的區別,恆溫動物也叫溫血動物,變溫動物也就是我們常說的冷血動物。

 

世界上的動物成千上萬種,按照不同的標準,有不同的分類方式,其中一個就是按照體溫進行分類,主要包括恆溫,變溫二大類,也有說還有中溫的,三類,都行。我們今天主要說的就是恆溫動物。

 

恆溫動物又包括兩大類,一個是鳥類,一個是哺乳動物,所謂的恆溫,就是能依靠自身的體溫調節系統,在外界環境的溫度發生變化的時候,仍然保持著自身體溫的相對穩定。這個好理解,不管是愛斯基摩人還是赤道的男人,不管是雪山之上,還是大海之濱,人類的體溫都是37度,當然了,這裡的37並不是一個嚴格的描述,會有零點幾度的偏差和波動,口腔和肛門的溫度也不一樣,咱們就不必在意這些細節了。領悟精神就行。

 

那我們這些恆溫動物是怎麼調節的呢?是怎麼讓自己的體溫保持在37度水平的呢?

兩方面,當體溫高於正常的體溫的時候,我們就想辦法降下來,當體溫低於正常值時,我們想辦法升上去。我們總說個詞,叫新陳代謝嗎,新就是新鮮唄,陳就是陳舊唄,就是新老交替,這個過程,實際上也是一個維持體溫穩定過程。在醫學上有一個專業的名詞叫基礎代謝率,英語的縮寫叫BMR,basal metabolic rate,就是一個人在清醒,同時又極端安靜的狀態下,不受肌肉活動、環境溫度、食物及精神緊張等影響時的能量代謝率。就相當於,你舒服的躺在家裡,不冷不熱的,聽咱思考盒子,啥也不合計,在還沒睡著之前,這個時候你的身體代謝的狀態,當然了,具體的計算涉及到身高,體重,體表面積,各種公式啥的,咱就不管了,通過這個值就能反映人體的基本代謝情況,就是你啥也不幹,仍然要消耗能量,那消耗的這些能量幹啥去了呢,能量不能憑空消失呀,這部能量其中很大一部分都轉化為熱量,維持你的體溫。而且,這是一個24小時都不間斷的過程。

 

這也就回答了我們最開始提到的那個問題,為啥室溫32度我們仍會很難受了,因為,我們要不斷地向外釋放能量,所以,溫度越高,就越不讓我們釋放,我們就憋的相當難受了。

人體為了保持體溫的平衡,在降溫與保暖兩方面都是下足了功夫,我們分別說說。

【降溫】

人體真是挺奇妙的,37度,就沒事,如果是38度,整個人就都不舒服了。

那這種可以精確到零點幾度的細微調節,我們是怎麼做到的呢,我們的大腦下方有一個精細的調節體溫的地方,叫體溫調節中樞,專門負責體溫調控的,他位於下丘腦這個地方。相當於是,設定好一個固定的溫度值,比如人類的37℃,如果體溫偏離這個數值,就通過反饋系統將信息送回調節中樞,對產熱或散熱活動加以調節,以維持體溫的恆定。當然了,我們不太用伸舌頭,舔爪子,那種粗獷的方法散熱,我們更多的是用循環系統和肌肉的活動。加快血液的流動,不斷的出汗,這樣就帶走了更多的熱量。

人體的散熱的方式,細分起來,有許多種,包括輻射,傳導,對流,蒸發。

輻射散熱,就是將機體的熱量以熱射線的形式散發給周圍溫度較低的物體,人體在21℃的環境中,在裸體情況下,大約有60%的熱量是通過輻射方式發散的。當外界溫度等於或超過體溫時,則輻射散熱就失效,反而要吸收熱量了。

 

傳導散熱:是把機體深部的熱量以傳導的方式傳到人體表面的皮膚,再由皮膚傳給與其直接接觸的衣服。但是,通常情況下衣服等物品是熱量的不良導體,傳熱極慢。在醫院裡,醫生卻常常應用冰帽、冰袋等對高熱病人進行物理降溫,這也是一種傳導散熱。

 

對流散熱: 是藉助空氣不斷的流動而將體熱散發到空氣中間。其實就是扇扇子。

 

蒸發散熱:包括不感蒸發和出汗,就是水分從體表汽化時吸收熱量而散發體熱的一種方式。當環境溫度等於或高於皮膚溫度時,蒸發也是唯一有效 的散熱形式。有一種病叫,無汗症,就是沒有汗呀,原因很多,有的是汗腺功能障礙,也有神經系統損害,這些人在寒冷環境中的反應與正常人沒什麼差別,但在熱的環境中,由於不 能藉助於汗液蒸發散熱,因而容易發生中暑,虛脫的症狀。

 

【保暖】

為了能夠保持自身體溫的穩定,我們和其它恆溫動物也是蠻拼的。

當我們冷的時候,我們都會有一個統一的動作,就是打寒顫,和咱東北話說,叫得瑟,注意是得瑟,不是DE瑟,這完全是兩個意思,得瑟是被動的,DE瑟一個是主動的,為啥會得瑟呢,因為人在寒冷的時候,身體的骨骼肌在應激性作用下,就開始劇烈的無法控制的收縮,這樣帶來的結果就是產生熱量,使得體溫仍然可以維持在一個正常範圍內。不只是人,同樣,貓狗等其它許多哺乳動物也是這樣的,不信,你現在可以把你家的二汪放在冰箱裡做個實驗看看,就算是實驗失敗,也可以收穫一隻冷狗。

 

還有一種保暖的辦法,就是擁抱,比較典型的就是企鵝,他們在冰天雪地裡會擁擠在一起,定時的還要更換位置,外圍的企鵝換到中間,裡邊的再換到外邊去。所以,如果女神對你說,我冷了的時候,你不是把自己的衣服給他披,也不是和他一起跑步,自己該怎麼做,心裡應該有點逼數了吧,我只能幫你到這了。

 

對於恆溫動物來說,除了這種高效的調節機制外,我們在結構上也與冷血動物不一樣,一個明顯的差異就是,做為恆溫動物的兩大類,鳥類和哺乳動物幾乎都有著羽毛或是毛,同時,這些動物脂肪的含量也是比較多,這樣的好處自然就是保溫唄。科學家們經過詳細的調查,刻苦的研究,得出了一個顯而易見的結論,那就是,一般而言,同一類生活在寒冷地區的哺乳類,身體末端的,比如尾巴、耳朵、嘴和喙部,喙就是鳥的嘴呀,這些器官,比生活在溫帶地區的這類動物要短得多,這種現象稱為阿倫規則。

這是啥意思,同樣是加菲貓,生活在赤道的,他的尾巴可能有50釐米,生活在北加歸線的可能只有30釐米,生活在北極圈的,尾巴可能只有5釐米。為什麼呢,因為怕冷唄,我們冬天都有這種感覺,北風那個吹,雪花那個飄,這個時候,你騎個自行車,身體哪個部分最冷呢,就是四個地方,鼻子,耳朵,手指頭,腳指頭,都是這些突出的地方。一方面是,因為這些突出的部位血液循環差,都是末端了。一方面也是因為這種突起的結構散熱也快。這個可以看看自己家裡的暖器片,或者是把電腦拆開,看看CUP,顯卡的散熱片,都是在有限的空間內僅可能的增加表面積以利用散熱。

這就涉及到相對表面積的概念了,我們剛才提到了傳導散熱,這種散熱方式與物體的表面積關係十分密切,增加物體表面積,就更容易散熱,你就想吧,同樣一坨面,一個是烙大餅,一個是蒸饅頭,假設他們都挺熱的,在同樣的初始溫度,同樣的室溫情況下,哪個涼的快呢,哪個先吃到嘴呢,保證是大餅了,科學家就說了,這就叫相對表面積效應。其實,細說起來,也沒啥難的,我們用最簡單的球形舉例。假設球的半徑是R,那麼他的體積就是 [派R^3] 4/3,球的表面積是 ,所以,他的相對表面積4派R^2比[派R^3] 4/3,,最後一算就剩下3/R了,也就是半徑越大,他的相對表面積越小,這樣他的散熱就越少,對於動物 來說,長的越大,保暖效果就越好,所以,這就是北極熊長的那麼大的理由,可能他們比我們人類更早的知道了這個公式。

除了體積,恆溫動物的羽毛和毛髮也是相當講究了,羽毛和毛髮的中間能夠封存空氣層,這樣就能起到更好的保溫效果。就比如羊毛,他有著更多高的螺旋度,就可以融入更多的空氣,起到更好的隔熱效果。所以,我們都薅羊毛,做羊毛衫,冬天穿就暖和唄。注意,所謂的衣服暖和,並不是衣服本身能發熱,只是說他的保溫效果好,也就是能把人體與外界隔絕開,這樣人體散發出的熱量就不易流失,而是局限在人體與衣服之間,這樣給我們帶來的宏觀感覺,就是衣服很暖和了。

 

這個也可以看看自己的窗戶,現在的小區,基本都是雙層的,中間隔著一層空氣,這樣就有很好的保溫效果。大家有空把自己空窗戶都檢查一便,如果漏氣了,趕緊找物業修理下,否則冬天就遭罪了。

恆溫動物不僅有毛來保暖,還有脂肪保暖,就連水中的鯨和海豹,還有一些鳥類,比如企鵝,他們的身上都有一層特殊的隔離脂肪層,對於鯨魚來說,這就叫鯨油,這是真事。

  

介紹完了恆溫動物的散熱與保溫,我們再說幾個有趣的恆溫動物。

 

科學家們也發現了,不只是鳥類和哺乳動物,還有一些恆溫的魚類,最具代表性的就是翻車魚,一般魚都是冷血動物,他就挺特殊,翻車魚長的非常大,體長可達3.0~5.0 m,重達2~3噸,這就相當於兩到三個1噸重的魚了,起初,人們常常看見它翻身躺在水面上,曬日光浴,所以起名叫「翻車魚。但是,不管是漁民,還是老司機都覺得翻車魚這個名字不太吉利,所以,通過投票,後來改名叫曼波魚了。說了半天,他們是怎麼保持體溫的恆定呢,你想想在茫茫的大海中,海水老涼了。翻車魚用很原始的機械震動的方式,也就是通過不斷的拍打胸鰭來產生熱量,通過血液循環再把熱量傳遞至全身。這哥們為了能夠成為一名魚類中的恆溫動物,也是挺不容易。

 

 

還有一些昆蟲也有恆溫的趨勢,比如蜜蜂。蜜蜂的幼蟲只有在32℃至36℃才能正常發育。所以,當天氣太熱時,蜜蜂們就會從蜂巢中疏散,並且在門口振翅搧風,當天氣變寒冷了,它們會聚在一起取暖,通過肌肉顫抖保持蜂巢的溫度大致恆定。蜜蜂就是用這種手動的方式打造了屬於自己的空調,保障了後代的繁衍。當然了,這是保持集體的溫度平衡,與恆溫動物還是有著本質上的區別的。

 

 

在恆溫動物當中,大象絕對是個散熱方面的高手,大象是目前陸地上最大的哺乳動物,主要分布在非洲撒哈拉沙漠以南和南亞及東南亞,還有我國的南部邊境的熱帶及亞熱帶地區。都是挺熱的地方,那他是怎麼散熱的呢,別看大象的皮層很厚,但是在皮層有許多的褶皺,如果把這些褶皺攤平了,這個皮膚就很薄,如果你拿放大鏡一看還會發現上面有很多凹凸不平的突起,這樣就擴大了他的表面積,就更加利於散熱,大象還非常愛洗澡,呆著沒事就用長鼻子往身上噴水,水份的蒸發也可以帶走熱量。除此之外,他的4個面積巨大的腳掌與溫度較低的地面相接觸,也可以散發熱量,保持體溫恆定。

說完大的,再說小說的,世界上最小的恆溫動物,蜂鳥。

他們是生活在美洲大陸的原始森林裡非常袖珍的鳥類,一般體重只有2到3克。蜂鳥飛行的時候,和蜜蜂一樣,也得連續而快速地拍打翅膀,也會發出嗡嗡的叫聲,看上去就和大黃蜂差不多,所以叫蜂鳥。由於他每天要不停的飛,不停的扇動翅膀,還得做出空中懸停這樣的高難度的動作,所以要消耗很多的能量,高逼格的說法就是基礎代謝率高,所以,蜂鳥吃的也多,一天之內吸食花蜜的量相當於自身身體的重量。

恆溫與變溫的比較。

介紹完了這麼多有趣的恆溫動物,下面,我們聊聊,為什麼動物會有恆溫與變溫之分呢。二者各有什麼優勢呢?

恆溫動物的一個顯著優勢,就是有更強的適應性,在空間上,分布範圍廣,無論是寒冷的極地,還是炎熱的環境,都可以看到恆溫動物的影子,而且,這些動物仍然可以活的很好,在時間上,他們一年四季都能進行活動,雖然變溫類動物在低溫環境下也能維持生存,但是他們的活動就明顯減少了,甚至是完全停止。比如魚類,低溫下很少活動,更極端的例子就是冬眠,一睡就是好幾個月,而鳥類或哺乳類動物則可以在低溫下仍然保持正常的活動,泰然自若,談笑風生。所以,在南極有企鵝,在北極有北極熊,這都是恆溫動物,在極地地區的表面幾乎是看不到變溫動物的,他們只能生活在海洋中,畢竟水裡比地表還是要暖和一些的。為啥說幾乎,因為凡事都有例外,有一種叫極北蝰的蛇類可以生活在北極圈地面上的。

放眼北圈內,陸地上更多的都是恆溫動物,除了上面說的北極熊,還有北極兔北極狐北極狼北美馴鹿猞猁,天上飛的有大海雀,帕芬鳥,雪鴞xiao,雪鴞是唯一的全年均生活在北極地區,不用遷徙的一種鳥類

當然了,在極端嚴寒的季節或食物不足時,由於體溫保持困難,有些恆溫動物,也會採取冬眠的方式以適應環境的變化。關於冬眠這事,我們放到後面再詳細聊。

恆溫動物還有一個優勢,就是他們的生長速度比冷血動物快,恆溫動物把自身的體溫保持在一定的範圍內,這就可以使體內的酶最大限度的發揮作用,也就使得身體的生長對於外界環境來說,相對獨立,所以,恆溫動物可以連續生長,而冷血動物要是在食物極其短缺或者是溫度很低的情況,就會停止生長了。

但另一方面,恆溫動物的劣勢也很明顯,就是為了保證自己的體溫恆定,每天都要大量的進食,人是鐵,飯是鋼,一頓不吃餓的慌,我們所吃的東西產生的能量很大一部分都以熱量的形式散失掉了,比如說一個18歲的,身高168的,體重49公斤的女性,他每天啥也不幹,就在床上躺一天,所需要的能量也有1200大卡,這是啥概念,一個正常的饅頭,就是二兩一個的,他能提供的能量大約是220大卡,所以,這個美女就是靜靜地躺了一天,也至少要吃五六個饅頭才能維持正常的生存。

在草原之中,無論是獅子還是老虎都會面臨著吃飯的問題。而冷血動物雖然沒有更廣闊的活動範圍,但是好處就是省糧食。因為不需要維持體溫,所以可以節省很多能量,即使在能量供給不足的惡劣的條件下,仍然可以生存下來,不大了就睡覺唄。

相比恆溫動物,同樣重量的冷血動物,只需要1/10-1/3 的能量就能生存下來了。食物中得來的能量可以更多的用於生長。因此冷血動物把食物轉化為身體生長的效率比熱血動物高,抗飢餓能力也越強。

但是,總體而言,恆溫動物在生存上還是相對於變溫動物有優勢的,因為我們人類就是恆溫動物,如果哪個冷血不同意,可以提出反駁的意見。

動物從變溫演化成恆溫,也是從低代謝往高代謝演化的表現,比如高效的呼吸系統、四腔室的心臟、有骨髓的骨頭、發達的大腦,這些都是高代謝的特徵。

但也有例外,鱷魚是變溫動物,卻有著恆溫動物才有的四腔心臟結構和肺部結構,於是有人猜想:鱷魚的三疊紀祖先其實像現在的鳥類哺乳類一樣活躍,才有高代謝恆溫的特徵,但因為環境的改變而被迫變成變溫動物,來適應食物來源不那麼穩定的水域。

其實進化這事挺有意思,現在的恆溫動物主要就是鳥類和哺乳類這兩支,但這兩支生物很早就開始分道揚鑣了,也就是說,雖然都恆溫,但並不是同源的結果,他們溫度調節方式並不是從一個共同祖先得到的,而是慢慢地趨同演化導致的。至於這背後更多的謎團就等著厲害的人來研究吧。

 

恆溫動物為什麼選擇37度?

 

下一個問題。為什麼恆溫動物的體溫都集中在37度附近呢。比如,鳥類的體溫在大約37℃到44℃之間,而哺乳動物則在25℃-37℃之間。為啥不把體溫恆定在17度或者是27度,87度呢。

 

 我們之前介紹了,恆溫動物要消耗許多能量,轉化為熱量,維持體溫的恆定。如果,我們不把自己體溫設定在37度,比如設定在20度,那不就能節省許多能量了嗎。

對於這個問題還沒有一個統一的答案,但是有以下這些思路,僅供大家參考。

1)就是與動物體內酶的活性有關。啥叫酶,我們上學的時候都嘗過,化學反應中有催化劑,而酶就是一種生物催化劑。酶對環境有著極其苛刻的要求,主要的就是溫度,一般來說,動物體內的酶,最適溫度在35到40℃之間,因為酶的化學本質是蛋白質,少數一些是RNA,而蛋白質在高溫時會發生變性,同樣,酶在高溫時也會變性,失去活性,在低溫時也無法發揮作用,機體代謝效率就會降低甚至無法完成基本生理功能。

 

當然了,這說法有一個明顯的BUG,到底是因為我們體溫恆定在37度,才讓我們體溫保留了相應的酶,還是說因為有這些37度時能發揮最大功效的酶,才讓我們體溫恆定於37度,誰是因,誰是果,現在科學家也沒研究明白。或者可以套用人擇原理的說法,因為我們的體溫是37度,我們才會提出這樣的問題,如果我們的體溫是73,我們也會問,為什麼我們的體溫是73度呢,我們總得有個體溫,不管體溫多少度,我們都會問,而體內的留存下來的酶當然是最適合這個溫度的了。

2)從環境的角度來分析,地球上大部分的地區的溫度一般不會越過37度,雖然在沙漠地區可能出現四五十度的高溫,但是那並不是常態,在熱帶、亞熱帶、暖溫帶,多數的地方也就是波動於二三十度,所以經過不斷的進化後,我們恆定於37度,也就意味著,我們體溫比環境溫度略高,通過進食保證體溫,再通過自然的散熱就能使得身體處於很舒服的狀態。因為,對大部分動物來說,散熱比保暖更困難,特別是周圍的溫度高於體溫的時候,只有蒸發這一種散熱方式,因而維持一個比環境略高的溫度,是最佳的策略。

 

 

3)還有一些研究,說生物體設定體溫恆定在較高的溫度,可以使得肌肉收縮地更快,更不容易疲勞,這也具有生理進化的意義。這是啥意思,因為動物,動物的,他得動呀,運動就會產生熱量,更專業的說法叫一動彈就一身汗。所以,為了保證肌肉的快速持續的收縮運動,生物體溫設定值會比環境略高一些,所以,同樣是恆溫動物,鳥類比哺乳動物的體溫要高一些,可能就是因為鳥類要長距離的飛行,就需要持久的肌肉運動,產生的熱量相對較高,他就把自己調高了。


 

4)我查到一個研究,挺有意思,保持恆溫很可能是為了抵禦致命的真菌。

真菌,是一種菌,注意,它並不屬於細菌,他是獨立的一類,具體是啥,三兩句我也解釋不明白,你當成是細菌也行。

在地球上,近十億年的時間裡,真菌一直都是地球生命故事的主角之一。它們侵蝕了幾乎所有的物種,植物的葉子上有真菌,兩棲類和爬行類動物都攜帶著真菌病原體,我們常說的腳氣,也是一種真菌感染,我們吃的蘑菇也是真菌的一種。

研究發現,真正能夠入侵到人體並且興風作浪的真菌數量非常少。常見的除了,我前面提到的引發腳氣的毛癬xuǎn菌,還有就是肺囊蟲了,這也是愛滋病患者很常見的肺部併發症了,因為免疫力低下嘛,而除了這兩種真菌,臨床上其它的的真菌,絕大多數都是由於濫用抗生素菌群失調所產生的。真正直接感染人類的真菌比起細胞和病毒來說,實在是太少了。不只是人類。絕大多數哺乳類和鳥類都很少受到真菌的騷擾。儘管會接觸到的真菌種類超過4000種,但在哺乳類動物身上的只有不到500種,並且大部分都不會致病。對鳥類的研究同樣顯示,幾乎沒有什麼真菌引發的鳥類疾病。

然後人們就想到了,人和鳥類都不容易感染真菌,那是否與他們是恆溫動物有關了,於是就展開了溫度與真菌相關性的研究。結果表明,-4℃~30℃是大多數真菌頻繁活動的溫度。一旦超出這個範圍,它們就難以生存,只有不到三分之一的真菌能夠在37℃以上的環境中存活,僅有5%的真菌能夠在41℃存活。

  接下來,生物學家仿照哺乳動物的身體尺寸及其維持溫度需要的能量損耗,模擬了適宜它們身體的溫度,然後將此與溫度變化對防禦真菌影響的模型相結合。結果發現:耗能成本少、防禦能力佳的「黃金溫度」是36.7℃——與人類和多數哺乳動物的體溫驚人的一致。

而那些體溫比「黃金體溫」略低的少數哺乳動物,都更易感染真菌。比如鴨嘴獸就是,它們體溫僅有32℃。同樣的,在北美,空居的蝙蝠也容易被真菌入侵,引發白鼻子綜合症,這不是我瞎編,真叫這個名,白鼻子綜合症曾大面積爆發於美國各州,蔓延至北美地區。從2006年至2009年,至少100萬隻蝙蝠患上「白鼻子症候群」而大批死去,致命的殺手就是一種叫Geomyces的喜冷真菌。

根據這個觀點,真菌是經過了十億年的進化適應了地球上的環境,適應了不到30度這個溫度,而人類,以及其它的哺乳動物和鳥類同樣也是為了生存,最終形成了高於30度的狀態。打不過你,咱就躲唄。

 

 

恐龍是恆溫動物還是變溫動物?

這個問題可難了,我們沒看過,沒摸過活的恐龍,那他到底是恆溫的還是變溫的呢。

一開始被發現,科學圈內部普遍認為它恐龍是類似於蜥蜴的冷血動物,因為,爬行動物都是冷血動物,那麼恐龍既然屬於爬行動物,自然也是冷血動物。

但是後來,隨著科學的進步,考古的發掘,這事的爭議也越來越多,有說是恆溫的,也有說是處於恆溫與變溫中間的動物。

不管咋說吧,主要的研究還是得從恐龍化石入手,有研究表明部分恐龍已經有類似於鳥類的複雜的肺部系統, 這就有助於幫助恐龍更效率的新陳代謝。通過對比恐龍的骨骼也表明,恐龍和哺乳動物一樣有更高的新陳代謝的需求。

關於骨骼這個事,稍微介紹一下。

凡是變溫動物,能量轉換速率低,因此骨骼上的血管密度相對較低,鈣磷交換的場所,也就是哈弗斯氏血管也較少。當它們冬眠時,由於生長變得緩慢,就會出現疏密不均的生長環,這就和與樹木的年輪一樣。而恆溫動物則沒有這樣的生長環。科學家發現,恐龍的骨骼中有較豐富的哈弗斯氏血管,但卻沒有生長環,這證明恐龍很可能不是變溫動物,而是恆溫動物。


2012年, 西班牙和挪威研究人員採集羚羊、鹿和長頸鹿等41種恆血動物的骨骼樣本,通過對照恐龍骨骼指數與恆溫的哺乳動物之後,發現,二者極為的相似,同時也表明了,恐龍不僅生長很快,而且這種生長有賴於非常高的代謝速率。這些證據就提示恐龍更傾向於恆溫動物。

 
 

 

加州大學洛杉磯分校的【羅伯特·伊戈爾】團隊的切入點,很有啟發意義,想直接測量恐龍的體溫很困難,那我們是否可以測量恐龍蛋的溫度,這樣不就間接的知道恐龍的體溫了嗎,於是,他們檢測了出土於阿根廷和蒙古的恐龍蛋蛋殼化石。他們分析了蛋殼中的化學成分,並以此來確定蛋殼形成時的溫度。

 

阿根廷的那個蛋比較老了,大概有8000萬歲,是雷龍的蛋,雷龍,體型大,脖子長,屬於蜥腳類動物,曾經漫步地球的最大的生物之一。蒙古戈壁沙漠的蛋稍微年輕點,從7000多歲了,是竊蛋龍的蛋,竊蛋龍也叫偷蛋龍,注意,他名叫偷蛋龍,但是,研究的這個蛋是他親自下的。偷蛋龍的體型就很小了,身長一般2米左右,並且和霸王龍及鳥類的親緣關係很近。

研究表明,蜥腳類動物雷龍的體溫較高,大概在38℃,小一些的偷蛋龍體溫相對較低,可能在32℃。同時,科學家們還研究了古土壤的成分,包括偷蛋龍築巢的上層土壤中的礦物質。由此估計,恐龍滅絕前不久的蒙古的溫度大概在26℃。這說明恐龍有體溫顯著的高於環境的溫度,也為恐龍是恆溫動物提供了一定的佐證,但是,我個人感覺,這畢竟是在孵化恐龍蛋的恐龍,他的身體狀態會不會與正常情況下差異呢。比如恆溫動物人類在懷孕期間,和冷血動物蛇孵化蛇蛋的時候都有一定程度的體溫升高。當然了,我這也就是瞎合計。

 

大家可能會好奇 ,科學家們是怎麼推算出8000萬年前恐龍蛋的溫度的呢。

 

他們先測量了13種鳥類和9種兩棲qī動物的蛋,並逐步建立了測量蛋殼溫度和化學成分的模型。

通過測量碳酸鈣中 碳-13和氧-18 化學鍵合的豐度差異。用質譜儀分析這兩種重核素聚合的程度,然後就可以確定礦物質形成時的溫度了。這麼簡單的原理,我就不展開說了,有不明白的回家自己看新華字典去。

 

 

還有些人認為恐龍是【中溫動物】,也就是相當於介於恆溫與變溫之間的。也叫半恆溫動物。

典型代表就是大白鯊和金槍魚。

 

中溫動物在身體內部燃燒能量以控制它們的體溫,但與哺乳動物或鳥類不同,中溫動物並不會提供一個恆定的溫度。比如,金槍魚的體溫通常會比周圍的水溫高20攝氏度,但是,當它們潛入更加寒冷的海底時,金槍魚的新陳代謝速率也會驟然下降,體溫也隨之降低。

為啥說恐龍是中溫動物呢。

 

 

 

研究人員首先將恐龍的生長速度和體重與其他生物進行了對比。結果顯示,鳥類和哺乳類動物的生長速度要高於恐龍,而恐龍的生長速度則領先於鯊魚、鱷魚等動物。而在體重相關的生長與代謝速率的比較中,恐龍的數據大致位於恆溫與變溫兩大動物類群之間。

 

然後科研人員利用一系列公式對恐龍的生長速率進行了標準化估算,反正就是各個方面,各種數據一頓比較,結果都顯示,恐龍位於變溫與恆溫動物之間。所以,就得出了,恐龍不是恆溫動物,也不是變溫動物的結論。

而這種折衷的體溫設定方式,也有著巨大的優勢。這讓恐龍的能量消耗能慢一點,因此恐龍能少吃一點。這種推論也有一定的道理,從恐龍的分類來說,一開始他被列為爬行類的一目,但現在是獨立的一綱。按照骨盆型態的不同,下面又分為,蜥臀目(saurischia)和鳥臀目(Ornithischia)兩目,一個像蜥蜴的屁股,一個像鳥的屁股。蜥蜴是爬行動物,這就是變溫動物,而另一個鳥類則是恆溫動物,所以它們的最近共同祖先就可能位於恆溫動物和變溫動物的交界線上。當然,我這些都是瞎說了,畢竟是已經滅絕的物種,就是研究玩唄。

 

今天的節目基本就是這樣了。

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