生理学的効果:
* 代謝: 温度は代謝率に直接影響します。より高い温度は一般に代謝反応をより速くしますが、低温が低下します。これは、成長率からエネルギー消費まですべてに影響を与える可能性があります。
* 酵素活性: 生物学的反応の触媒である酵素は、温度に非常に敏感です。各酵素には、最適な温度範囲が最適です。 この範囲外では、酵素活性は大幅に減少または停止することさえでき、重要な身体プロセスに影響を与えます。
* 細胞膜機能: 温度は、細胞膜の流動性に影響します。低温では、膜はより硬くなり、輸送プロセスを妨げる可能性があります。逆に、高温は膜を流動的にしすぎて、その完全性を破壊する可能性があります。
* 水バランス: 温度は、水の利用可能性と蒸発速度に影響します。生物は繊細な水バランスを維持する必要があり、温度の変動はこの平衡を破壊し、脱水または過熱につながる可能性があります。
行動効果:
* 体温調節: 生物は、発汗、喘ぎ、日陰の探索、太陽の浴びなど、体温を調節するためのさまざまな戦略を進化させました。これらの動作は、外部の変動にもかかわらず、安定した内部温度を維持するのに役立ちます。
* 移行: 寒い時期に多くの動物が寒い時期に暖かい地域に移動し、過酷な状態を避け、食物を見つけます。
* 冬眠とトルポー: エネルギーを節約して生き残るために、寒い時期に休眠状態(冬眠または栄養)の状態に入ります。
分布と生態学:
* 地理的範囲: 温度は、種の分布を決定する主要な要因です。生物には特定の温度耐性があり、その地理的範囲はしばしば適切な温度の利用可能性によって制限されます。
* コミュニティ構造: 温度勾配は、さまざまな生息地を作成し、多様なコミュニティをサポートできます。たとえば、さまざまな植物種が異なる温度ゾーンで繁栄し、生態系全体の組成に影響を与える可能性があります。
* 競争: 温度は種間の競合相互作用に影響を与える可能性があり、一部の種は特定の温度でより成功します。
極度の温度:
* 熱ストレス: 高温は、熱の疲労、熱中症、さらには死に至る可能性があります。生物は生理学的ストレスを経験し、成長の障害、繁殖、さらには死亡率さえもたらします。
* コールドストレス: 低温は、低体温、凍傷、および組織の損傷を引き起こす可能性があります。生物は、寒い環境で生き残るために専門的な適応を開発する必要があるかもしれません。
温度への適応:
* ectotherms: これらの生物(爬虫類や昆虫など)は、体温を調節するために外部の熱源に依存しています。彼らはしばしば太陽に浸るか、最適な温度を維持するために日陰を探します。
* 吸熱: これらの生物(哺乳類や鳥など)は、内部で独自の体温を生成します。それらは、安定した内部温度を維持するために断熱、発汗、震えのメカニズムを持っています。
* 特別な適応: 一部の生物は、極端な温度に対処するために顕著な適応を進化させています。たとえば、北極キツネは厚い毛皮と断熱用の広い足を持っていますが、砂漠の動物には効率的な水を消費するメカニズムがあります。
人間の衝撃:
* 気候変動: 人間の活動は地球温暖化を引き起こしており、これは多くの環境の温度レジームに大きな影響を与えています。これにより、種の分布、生態系のダイナミクス、さらには大量絶滅の変化につながる可能性があります。
要約すると、温度は地球上の生命のあらゆる側面に影響を与える基本的な環境要因です。その影響を理解することは、生態系内の複雑な相互作用を理解し、気候変動の影響を予測するために重要です。