一般に冷血動物と呼ばれる外温動物は、体温を制御するために外部の熱源に依存しており、体温は動物の周囲に基づいて大きく変動する可能性があります。これは、体内で生成された熱に基づいて内部温度を調節する吸熱動物とは異なります。
暑い夏の日に犬を散歩させていると、犬がズボンをはいたときに舌が垂れ下がっていて、T シャツが汗でゆっくりと染み込んでいることに気付くでしょう。これらの活動は両方とも、私たちの体 (人間と犬) が体内温度を制御して安定させるために利用する方法です。汗をかくと、蒸発の結果として体を冷やすことができますが、喘ぐと同じことが犬の舌に起こります.
ただし、人間、犬、その他の何千もの哺乳類は吸熱動物ですが、爬虫類、魚、トカゲ、無脊椎動物は外温動物です。 体温を安定させるために体内で生成される熱を管理する代わりに、熱源として外部環境に依存し、体温が吸熱よりもはるかに変動するのを許します.
エクトサームとは?
上記のように、外温動物は一般に「冷血」生物と呼ばれ、数十万の外温動物種が存在します。内温動物、「温血」動物とは異なり、外温動物は内部代謝活性を高めて熱産生を高めることができません。彼らはある程度の代謝熱を生成しますが、体に完全に燃料を供給するには十分ではありません.代わりに、彼らは外部環境の気まぐれで、太陽を吸収するためのオープン スペースに依存し、また、外が暑すぎるときに生き物を熱から保護するために日陰のエリアに依存しています.
冷血爬虫類、クロコダイルまたはワニ、トカゲ、エリマキトカゲ、毒カエル、カメ、毒ヘビ、カメレオン、イモリ。 (写真提供:Andrei Zhukov/Shutterstock)
トカゲが岩の上で怠惰に横たわっているのを見たことがあるなら、あなたは外温の重要な要素を目の当たりにしています.この「日光浴」の習慣により、動物は太陽の熱とその下の岩の熱を直接吸収することができます。これにより、クリーチャーの内部温度が快適な温度まで上昇します。通常、外温には好ましい温度範囲がありますが、吸熱の場合ほどその範囲の剛性は低くなります。
一般に、人間や他の哺乳類、鳥類は常に内部温度を維持しています。人間の場合、この温度は華氏 98.6 度 (摂氏 37 度) です。他のほとんどの哺乳類は華氏 97 ～ 103 度の範囲ですが、多くの鳥類は華氏 105 度近くです。しかし、世界中の外温動物は、気温が 40 度まで下がると、それに合わせて体温が徐々に下がるため、より極端な環境でも生き残ることができます。同様に、温度が 100 度に急上昇した場合、それらの温度も同じようになります。
サハラ砂漠のトカゲを考えてみてください。日中の気温は 110 度を超えますが、夜になると気温は 25 度まで下がります。そのトカゲは、早朝の太陽の間に岩の上で日光浴をし、真昼の灼熱の暑さから日陰を探し、最終的に肌寒い夜に体内温度を調整することができます.それは予測不可能な生活をもたらしますが、はるかに柔軟な生活になります!
エクトサームであることの利点
外温動物であることの主な利点は、温血動物と比較して、消費する必要のある食物の量が少ないことです。人間、鳥、その他の哺乳類は、内部温度を維持するために、1 日にかなりの量のカロリーを消費する必要があります。実際には、吸熱によって消費される食物の大部分は、体重の増加または維持にはつながりません。体温を維持する代謝燃料として使用されます。
同様に、小型の温血動物は、体重に対する体表面積の比率が大きいため、体温を維持するのに苦労します。基本的に、小さな吸熱体は常に環境に熱を失っているため、自分自身を暖かく保つために非常に懸命に働かなければなりません。しかし、小さな外温動物はこの問題を心配する必要はありません。これは、冷血動物がより小さな生き物になる傾向がある理由を説明するかもしれません.
温度が変動することのもう 1 つの利点は、外温動物が感染、寄生虫、および内温動物が直面しなければならない他の病原体の影響を受けにくいことです。体の温度が変化するため、バクテリアやその他の厄介な微生物にとって理想的ではありません。そうは言っても、より多くの感染に対する内温の脆弱性は、ほとんどの外温を超えて免疫システムの強さと複雑さを改善しました.
最後に、外温生物は、吸温生物が避けたい非常に極端な条件でも生きることができます。さらに重要なことは、最も極端な地域でも、これらの生き物は体温を安全な範囲内に保つための適応を持っている.多くの吸熱生物は、土壌に穴を開けたり、口を開けて熱を放出したり、色を変えたり、過熱した場合に太陽に対して別の方向を向いたりすることができます.外温動物の体温が上昇しすぎると、体のタンパク質が変性する可能性がありますが、そのような状況では、熱ショックタンパク質と呼ばれる物質を放出する可能性があります.これはタンパク質の変性を防ぎ、動物の「熱ショック反応」の一部と考えられています。吸熱には熱ショックタンパク質 (HSP) もありますが、放出されにくいため、熱防御防御の最前線とは見なされません。
スペクトルの反対側 (文字通り) では、温度がほぼ氷点下またはそれ以下に急落すると、外温動物は震えたり、暖をとるために集まったり、凍結保護物質を血中に放出して氷の結晶が形成されるのを防いだりします。これらの凍結防止剤は、特定の種に応じて、糖、塩、グリセロール、グルコース、およびその他のタンパク質で構成され、北極の昆虫、魚、両生類の生存を可能にします.
エクトサーミーの欠点
ただし、岩の上で日光浴をして感染症のリスクが低いというわけではありません。冷血動物であることにはいくつかの欠点があります。外温動物の体温は外気温によって変動するため、活動レベルも変動します。変温動物が体温を下げると、活動も内部的にも外部的にも非常に鈍くなります。
彼らは狩猟や交配のために大量のエネルギーを蓄えることができず、気温が急落するとやや動けなくなり、無防備になります。さらに、移動、狩り、食べるためのエネルギーレベルを高めることができないため、単純に生き残ることができない地域 (非常に寒い地域) があります。狩りの前に、外温動物はバッテリーを充電しているかのように何時間も日光浴をすることがありますが、吸熱動物はほんの一瞬で心拍数、体温、エネルギーレベルを上昇させることができます.
最後の言葉
この地球上の生命の壮大な歴史では、外温が大部分を占めていましたが、進化が続き、生命が多様化し始めると、特定の状況が自然淘汰を内温へと駆り立てました。外温と吸熱の両方に長所と短所がたくさんありますが、この記事を読んでいる人間として、毎朝ウォームアップするために岩の上に横たわる必要がないことを嬉しく思います.
