昆蟲是變溫動物還是恆溫動物?哺乳動物有皮毛,昆蟲冬天怎麼辦?

2020-12-05 大臉科學視野

昆蟲是地球上最多的物種,幾億年的進化,它們的足跡幾乎遍布世界的每個角落。據統計,在所有的生物種類中,昆蟲佔比超過50%。很多人都很好奇,昆蟲是變溫動物還是恆溫動物。每當冬天來臨,許多哺乳動物都能通過皮毛保暖,這些小傢伙又是怎樣熬過冬天的呢?我們這次就通過這個問題簡單探討一下昆蟲的歸屬。

像我們人類一樣,哺乳動物大多為恆溫動物。依靠身體遠遠不斷地產生熱量,讓哺乳動物能夠在不同的環境當中保持自己的體溫,維持生命的正常運行。我們都清楚,人體的溫度大約維持在37℃左右,每當外界環境改變,人體通過顫抖、出汗等進行產熱和放熱。

當然,其他哺乳動物也會有相同的策略。比如減少運動,聚堆取暖等。與恆溫動物不同的是,自然界中還存在著諸如蛇、青蛙等變溫動物,它們的體溫隨著周圍的溫度而波動。它們體內沒有健全的恆溫系統,因此只能通過曬太陽等行動來調節體溫。

但昆蟲屬於哪一種呢?一般認為,昆蟲屬於變溫動物的範疇。但許多這種想法又不完全正確。變溫動物能根據周圍的環境調節自己身體的體溫,但像黃蜂、蜜蜂等昆蟲卻能對身體的某些部位選擇性的加熱,並能夠維持一定水平。這看起來更像是恆溫動物。

比如有些蛾子和蝴蝶,它們身體被濃密的絨毛包裹,長吃一些花蜜、澱粉等含糖量高的食物。我們都知道這些食物能夠被很好地轉化為熱能,進而保全自己的體溫。也有資料證實冬天的蜂箱裡,蜜蜂都聚集在一起,互相取暖的。但在圍攻大黃蜂時,卻能通過升高自己體溫,熱死對手。

這樣看來,將昆蟲簡單的判定為恆溫動物或者變溫動物都顯得有些草率。因此,只憑藉單一的恆溫或變溫機制來解釋昆蟲怎樣度過冬天顯然是不全面的。事實上,科學家還發現,除了上述兩種機制,昆蟲的翅膀在產生熱量方面也有其特殊的價值。

昆蟲在高速飛行時,會急劇扇動翅膀,這顯然是一件非常消耗能量的事情。為了產生飛行所需的所有能量,昆蟲必須擁有快速代謝率。高消耗雖然有大量的熱量產生,但是飛行卻能增加了血淋巴循環,將熱量帶到全身各處,散發出去。

血淋巴可以簡單地理解為昆蟲的血液,當胸部(翅膀處)的熱量被傳遞到腹部時,熱量會通過蒸發逐漸流失。這時的腹部更像一個散熱器,冷的時候可以「儲存」熱量,太熱的時候就像一個熱量分配器,能夠更好地將熱量散發出去。

環境溫度較低時,昆蟲往往需要先進行一下「熱身運動」,快速猛烈地拍打翅膀,將其產生的熱量用於抵抗寒冷的天氣。因為在低溫條件下,飛行所需的新陳代謝反應並不夠快,需要加足馬力將飛行「引擎」預熱好。

總而言之,不同於恆溫動物與變溫動物,昆蟲的溫度機制更加複雜,其中翅膀則起著非常關鍵的作用。昆蟲能夠清晰地感知周圍環境溫度的變化,但卻不像人類這樣的哺乳動物太過在意它的變化。因為它的體型太小,自身的機制足以夠用~

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    冷與熱人類是恆溫動物,也被稱為溫血動物,人體恆溫系統可以控制他們的體溫保持在37攝氏度不變,人體已進化形成幾種機制來保持熱量,並在必要的時候排出體外,出汗、起雞皮疙瘩、顫抖都是人類身體試圖保持最佳溫度的方式,其他哺乳動物也有相應的策略,例如:長著厚密皮毛,不停地喘氣。
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    在某問答平臺上,有一個童鞋提了這麼一個問題:人類為什麼是恆溫動物而不是變溫動物?這個問題可以回答的很簡單——因為我們是哺乳動物呀。當然也可以回答的有一定深度,為什麼智慧生命要出現在恆溫動物中呢?由數億年的結果可以看出來,恆溫比變溫的競爭力要強不止一點半點,人類作為地球生物進化的「終級作品」,如果不上恆溫怎麼說也是不合情理的。那現在我們需要知道的是,僅僅是維持體溫而已,為什麼恆溫的競爭力更強呢?有人可能會說「這是因為恆溫動物可以在夜間與冬天活動」。
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    不過,有個問題一直困擾著很多的朋友,明明變溫的動物更節能,為何人類在進化中卻一直都是恆溫動物,沒有進化成為變溫動物呢?先讓我們看一下變溫動物的基本概念:其實在地球上,除了包括人類在內的哺乳動物和鳥類之外,其餘的動物都是變溫動物,比方說青蛙、蛇、烏龜、鱷魚、蜥蜴等等。
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  • 為什麼沒有微型哺乳動物和大型昆蟲?
    但是相對於現存的昆蟲,小臭鼩的體積就一點都不顯小。縱觀動物界,哺乳動物的體型和重量往往會大大超過其它動物,有史以來最大的動物也是哺乳動物——藍鯨! 那麼問題來了,為什麼沒有更微型的哺乳動物,和比較大型的昆蟲呢?
  • 2.5億年前發生大滅絕,改寫了生物的命運,變溫動物變成恆溫動物
    人類根據動物的不同特徵、屬性將它們進行多種分類,比如根據動物的運動方式分為爬行動物、飛行動物等等,根據動物生活的環境分為陸生動物和海洋動物,還根據動物體內是否具有恆溫系統分為變溫動物和恆溫動物。有研究表明,地球上最早出現的動物是變溫動物,而恆溫動物是由變溫動物演化而來,那麼這個過程是如何發生的呢?
  • 2.5億年前的物種滅絕事件引發了哺乳動物和鳥類的祖先從變溫動物演變為恆溫動物
    如今生活在地球上的哺乳動物和鳥類都是恆溫動物,倖存下來的它們,是如何獲得這種自動保持體溫穩定的能力的?
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    蛇作為標準的爬行類動物,它與魚類和兩棲類一樣,都是變溫動物的一員,從字面的意思來看,它們可以根據外界環境溫度的變化,來擁有不同的體溫,這一點,與哺乳動物和鳥類所屬的恆溫動物不同,恆溫動物的體溫一般來說,都是恆定不變的,並不會受到外界環境溫度變化的影響,無論是冬季還是夏季,體溫都是一樣的。
  • 如果給你一次機會你想成為恆溫動物,還是變溫動物
    在這大的生態圈中,世界上的動物多種多樣。有像蜥蜴一可以調節自身體溫的動物;也有像人一樣恆溫動物。恆溫動物有體內有一定溫度體溫,不會隨氣溫變化而變化。比如人的體內溫度超過37.3就會有發燒一樣。恆溫動物因為要維持體溫恆定,產熱量等於散熱量,當溫度低時,體內散失到環境的能量加大,產熱也應增大,這時物質代謝加快,耗氧量升高;反之,耗氧量降低。變溫動物就是我們俗稱的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。
  • 恆溫動物與冷血動物
    現在春天到了,很多冬眠的動物都陸續開始出來活動了。我家的烏龜也開始大口大口吃東西了,冬天餓了這麼久,也該補充能量了。其實有冬眠習性的動物大多是生活在溫帶地區的冷血動物,它們的體溫在冬天會降至零度以下,這會讓它們凍死的,所以它們冬天就找了個溫暖一點的洞穴冬眠。
  • 恐龍:變溫、恆溫、還是中溫?
    近年來的研究表明,恐龍也許並不像此前科學界所描述的那樣,是一種行動緩慢發育遲鈍的變溫動物。而近日,新墨西哥大學的研究小組又發現了新的證據。這些證據顯示,恐龍很可能與人們此前想像的大有不同,應屬於「中溫動物」之列。這一結果由約翰·格雷迪博士負責,研究結果發表在最新一期的《科學》雜誌上。該項研究主要從能量代謝的角度出發。一般來說,恆溫動物代謝速率相對較快,而變溫動物的代謝速率則緩慢許多。
  • 為什麼現在的動物,大多數都比史前動物小很多?原來是環境不允許
    史前生物大部分都巨型生物,不管是植物也好還是動物也好,普遍都非常大,於是有朋友提出了這樣一個疑問:為什麼史前動物那麼巨大?現在的動物大多數都比史前動物縮小了很多?3億年前的地球可以說是一個昆蟲稱霸的時代,那個時期的昆蟲異常巨大,普通的蜻蜓都能達到一米以上。蜈蚣的體長更是達到了3米,其它的各種昆蟲也是非常巨大。而我們再看看現在的昆蟲,完全淪為了生物鏈的底層,不管是蜻蜓,蜈蚣還是其它的昆蟲,相比史前昆蟲都縮小了幾十倍。而我們現在的陸地動物界,最大的動物也不過是大象,遠遠無法跟6500萬年前的大型恐龍相比。
  • 動物的本能行為、動物的語言、以及動物的體溫對它們的意義
    本能是指動物在進化的過程中自然形成的一種意識,也是動物在適應當前的生存環境的一種最基本的動作行為。動物為了種族的延續,都有產卵育幼的本能,而雛鳥索食本能表現得特別突出。一窩小雛鳥出生約十天,便有主動面向親鳥張口索食的行為,其實雛鳥並不認識親鳥,這只是一種張口索食的本能行為。哺乳動物一般都有疼愛下一代的本能。
  • 哺乳動物和鳥類成恆溫動物 與2.5億年前大滅絕事件有關
    來源標題:哺乳動物和鳥類成恆溫動物 與2.5億年前大滅絕事件有關科技日報訊 (記者聶翠蓉)如今生活在地球上的哺乳動物和鳥類都是恆溫動物,倖存下來的它們,是如何獲得這種自動保持體溫穩定的能力的?據物理學家組織網10月16日報導,英國布里斯托大學古生物學家邁克·本頓教授在《岡瓦納大陸研究》發表論文稱,哺乳動物和鳥類的祖先從變溫動物演變為恆溫動物,源於它們大約2.5億年前最大規模生物滅絕事件後生存下來的經歷。