揭秘动物为何要保持体温恒定

　　我们的体内有一个“大火炉”，它熊熊燃烧，使我们的体温维持在37摄氏度。，为什么我们要消耗巨大的能量去维持37摄氏度的体温？接下来，我们一起探寻动物恒温的秘密。
　　如果你从今天开始不吃饭，你可能活不过2个月。，鳄鱼却可以在不进食的状态下存活1年甚至更长时间。这是为什么呢？因为你把吃进去的大部分食物都浪费在产生热量上。
　　大多数鸟类和哺乳类动物是恒温动物，它们体内的热量主要由内脏器官产生，比如肝脏和大脑。这些器官的体积往往比变温动物的大，而且细胞中通过消耗食物中的“碳”产生热量的细胞器——线粒体是变温动物的5倍。它们的基础代谢率高，可以持续地产生热量，以维持恒定的体温。
　　为了维持恒定的体温，大多数的鸟类和哺乳类动物付出了“沉重”的代价一些鸟类和哺乳类动物1天的进食量是相同大小的爬行动物1个月的进食量，这实在是一种巨大的浪费。，恒温能给动物带来很多好处。比如，在寒冷的环境下保持活力，为幼崽提供温暖的环境，还可避免特意走到室外吸取阳光中的热量。
　　问题是这些好处不是只有恒温动物才有，变温动物也有。尽管变温动物的体温主要依赖外界环境，基础代谢率比恒温动物低;不过，当身体需要热量时，它们能及时供热。看来，它们的生活方式更经济。
　　比如，棱皮龟就可以储存游泳时机体产生的多余的能量，使体温比周围的海水高出10摄氏度左右。这样，与其他海龟相比，它们能够在更冷的海水中觅食。剑鱼则可以在捕猎的时候选择性地增加眼部和脑部的热量供应。
　　体能与恒温
　　那么，为什么大多数的鸟类和哺乳类动物还要浪费热量，维持恒温呢？目前盛行的观点是由美国加州大学的动物学家阿尔伯特?贝内特和美国俄勒冈州立大学的动物学家约翰?鲁本在30年前提出的。他们认为，恒温的进化出自体能的需要。
　　为了有足够的体能追逐猎物或与同类竞争，鸟类和哺乳类动物需要持续地给肌肉提供大量氧气，这就要求它们的有氧代谢能力高。贝内特和鲁本认为，如果有氧代谢能力高的话，基础代谢率会随之升高，这样身体也就可以维持恒温。换句话说，体能决定恒温。
　　不过，很多人并不同意这一观点，因为目前没有充分的证据将两者联系起来有氧代谢能力的高低取决于心血管系统和肌肉，而基础代谢率的高低则主要依靠大脑和内脏器官。
　　很多爬行动物，比如巨蜥，它们的有氧代谢能力很高，基础代谢率却很低。即使是恒温动物，它们也有基础代谢率低的时候，比如一些哺乳类动物和鸟类在休息或冬眠的时候。
　　，这一观点还存在其他争议。兽脚亚目的食肉恐龙，包括迅猛龙，具有很高的有氧代谢能力。多数学者认为它们最终进化成了鸟类，，它们是恒温动物吗？如果按照有氧代谢假说来推理，高的有氧代谢能力带来高的基础代谢率，所以它们应该是恒温动物。
　　，提出有氧代谢假说的鲁本坚持认为它们不是恒温动物。他认为，尽管兽脚亚目的食肉恐龙速度迅猛、耐力持久，但它们的基础代谢率可能很低，因为它们可能缺乏鼻甲骨。鼻甲骨是一种长在鸟类和哺乳类动物鼻腔内的精细软骨，可以帮助基础代谢率高的动物减少呼吸中流失的水分。
　　营养与恒温
　　如果体能和恒温之间没有必然联系的话，那么，为什么要进化为恒温呢？让我们到荷兰生态研究所马赛尔?克拉森和巴特?诺里特的研究室看看。他们研究的是化学计量学，也就是动物如何摄取它们所需的营养。
　　人们一直对食草动物存有疑问它们如何摄取足够的氮以制造体内所需的蛋白质、DNA和RNA。从理论上讲，如果只吃树叶，它们只能摄取过多的碳，而不是足够的氮。事实上，尽管一些爬行动物是食草动物，它们并不是纯粹的“素食主义者”。加州大学的罗伯特?埃斯皮诺说“大多数食草的蜥蜴有时会以虫或小型脊椎动物为食，这样它们就不会缺氮。”
　　2008年，克拉森和诺里特发现，氮的摄取问题可以解释为什么鸟类和哺乳类动物进化成恒温动物。“如果吃1桶树叶只能满足你每天所需氮总量的五分之一，”克拉森说，“那么，你需要吃5桶树叶。，你该如何处置体内多余的碳呢？那就是烧掉它。”
　　借助线粒体，消耗体内多余的碳；与此，产生热量，让身体维持恒温。换句话说，身体在得到足够氮的时候有了意外的收获——恒温。“这个观点极具创意。”美国亚利桑那州立大学的生态化学计量学专家吉姆?阿瑟说。
　　氮平衡影响着当代动物的行为，但常常被忽略。克拉森的观点证明了氮平衡在动物进化历程中影响深远。，阿瑟认为，氮平衡是否在恒温动物早期的演化中扮演重要角色，这只能从化石中寻找答案。
　　那么，化石告诉我们什么呢？哺乳动物的祖先二齿兽和犬齿兽具有很高的有氧代谢率，大概在三叠纪，也就是大约2亿年前，进化成恒温动物。有化石表明，犬齿兽已经具有皮毛和鼻甲骨。，有些犬齿兽是食草动物，有些则是食肉动物，我们还不清楚究竟是食草动物还是食肉动物率先进化成恒温动物。
　　目前公认的最早转变为食草动物的是兽脚亚目恐龙中的铸镰龙。遗憾的是，现存的铸镰龙的化石还无法提供有效的证据。“目前，我们还不知道铸镰龙的基础代谢率。”美国犹他州盐湖城自然历史博物馆的斯科特?辛普森是铸镰龙的发现者之一。他说，“铸镰龙的头骨只有几个化石碎片，我们无法测量它的鼻甲骨，我们甚至还无法确定它是否具有鼻甲骨。”
　　对此，克拉森承认自己的观点还有待进一步证实。假如是食草动物率先进化成恒温动物，它们的进化动力是清除体内多余的碳。那么，食肉动物的进化动力又是什么呢？这是氮平衡假说难以解释的问题。克拉森也表示，“目前，我们还无法确定，获取足够的氮是恒温系统进化的最初动力。，我们也不能否定恒温系统的进化可以支持高效的捕食生活。”
　　恒温还是变温
　　现在看来，简单地将动物归为恒温动物或变温动物不太准确，因为动物调控体温的途径多种多样。这里有一些例子
　　● 裸鼹鼠无法控制体温，因为它们生活在地下，而地下的温度变化不大，所以可以维持30摄氏度的恒定体温。
　　● 一些昆虫，比如蝉，通过排汗降低体温；印度巨蟒和其他一些蛇类，在孵卵时颤抖，以此升高体温。
　　● 大多数蝙蝠和一些鸟类在休息时的体温与环境温度一致。如果环境变冷，它们的体温会随之升高。
　　● 蹄兔无法维持恒定的体温，通常借用爬行动物的取暖方式，比如晒太阳来暖和自己。