哺乳類の体温調節の基礎

イリヤ・グリドネフ/シャッターストック

ほとんどの時間を雪の中で立っているトナカイが足を冷やさないことに驚きましたか?またはその イルカ 冷たい水の中を絶えず滑っている薄い足ひれが、それでも非常にアクティブなライフスタイルを追求することができますか?向流熱交換として知られる特別な循環適応により、これらの動物は両方とも四肢で適切な体温を維持することができます。これは、哺乳類が変化に対処するのを助けるために過去1億年にわたって進化してきた多くの巧妙な適応の1つにすぎません。温度。

哺乳類は吸熱性です

すべての哺乳類は吸熱性です。つまり、外部条件に関係なく、自分の体温を維持および調節します。 (ヘビやカメのような冷血脊椎動物は外温性です。) 世界中の広範な環境に生息する哺乳類は、毎日および季節的な気温の変動に直面しており、一部の動物 (たとえば、過酷な北極や熱帯の生息地に生息する動物) は、それに対処する必要があります。極端な寒さや暑さ。適切な内部体温を維持するために、哺乳動物は、より低い温度で体温を生成して保存し、より高い温度で余分な体温を放散する方法を持たなければなりません.

哺乳類が熱を生み出すメカニズムには、細胞の代謝、循環系の適応、単純な昔ながらの震えなどがあります。細胞代謝は、細胞内で絶えず発生する化学プロセスであり、有機分子が分解され、内部エネルギーのために収穫されます。このプロセスは熱を放出し、体を温めます。上記の向流熱交換などの循環適応は、特別に設計された血管網を介して、動物の体の中心部 (心臓と肺) から周辺部に熱を伝達します。おそらくあなた自身が行ったことのある震えは、説明するのが最も簡単です.この大雑把なプロセスは、筋肉の急速な収縮と震えによって熱を生成します.

動物が熱くなりすぎた場合

動物が寒すぎるのではなく、暖かすぎる場合はどうなりますか?温帯および熱帯気候では、過剰な体温が急速に蓄積し、生命を脅かす問題を引き起こす可能性があります.自然界の解決策の 1 つは、皮膚の表面近くに血液循環を配置することです。これにより、環境への熱の放出が促進されます。もう 1 つは、汗腺または呼吸面によって生成される水分で、比較的乾燥した空気の中で蒸発し、動物を冷やします。残念ながら、気化冷却は乾燥した気候ではあまり効果がなく、水がほとんどなく、水の損失が深刻な問題になる可能性があります.そのような状況では、哺乳類のような爬虫類は、日中の暑い時間帯に太陽からの保護を求め、夜間に活動を再開することがよくあります。

哺乳類の温血代謝の進化は、単純な話ではありませんでした。多くの恐竜が明らかに温血であり、一部の現代の哺乳類 (ヤギの種を含む) は実際には冷血代謝に似たものを持っています。 1種類でも 魚 体内で熱を発生させます。