「恒温動物」の版間の差分

== 恒温性の意義 ==
=== 利点 ===
恒温性、内温性の意義について、よくある誤解は「温度が高いほど化学反応が速く進むために体温を高く保つ」である。これならば最低体温は(最低限の活動性を保証するために)安定するが、最高体温はある程度変動するはずである。また高い温度により化学反応は早が速ければいほど有利なのだからであれば人間の発汗のような冷却機能は不要なはずである。事実は逆で内温性生物でまず安定するのは最高体温であり、典型的な変温性とされる生物でも冷却機能は備えていることが多い(例:陸上維管束植物の気孔開閉や葉の定位運動)。生物には活動最適温があり、必要以上の[[体温]]上昇は危険である([[熱中症]])。</br>
また、生物体内の化学反応はほぼ全て酵素反応である。酵素は温度により活性が変化するために単純に高温で反応が早くなるわけではない。また、酵素反応の最適温はその生物にとっての最適温でもない。例えば多くの[[アミラーゼ]]([[デンプン]]分解酵素)は60℃近辺に反応最適温を持つが、それを産生する多くの生物(ヒトや麹菌など)は60℃では死亡してしまう。生物には活動最適温があり、必要以上の[[体温]]上昇は危険である([[熱中症]])。</br>
内温性の利点とは外温から体温をよりその生物の最適温に近づけられることである<ref>例えば、[[フユシャク]]と[[マルハナバチ]]は共に0℃の外気温でも飛翔できる。しかし、変温動物であり、最適体温が低いフユシャクは晩秋~冬しか活動(飛翔)できないが、内温動物で活動最適体温そのものは高温であるマルハナバチは春〜冬でも飛翔できる</ref>。このため、動物では気候帯を越えるような広域分布種の多くは恒温もしくは内温性である。恒温性生物とは、内温性生物のなかでもある程度広い温度域の中で最適温度近辺の体温を保てるほど高度な体温制御機構を発達させた生物である。</br>
また、より非活動的な生物、例えば植物ではごく少数例しか発見されていない。恒温性とされるのは2007年現在世界で上記の[[ハス]]・[[ザゼンソウ]]・[[ヒトデカズラ]]の3種でしかも恒温部分は開花中の花器ないし花序のみである。内温性のもの低温地域を中心により広くの種や部位で認められるが、例えば多くない。大型樹木は早春の萌芽期初期には周囲の雪が融解するほど体温を上昇させ、幹で数度の温度を保つ。このことにより、零度以下の気温の中で糖類の転流を促進する。これも恒温性とは見なせないが、広くとらえれば内温性とは見なせる。</br>
 
=== 欠点 ===
恒温といえるほどに体温を安定させるためには産熱と冷却を行わねばならない。後述するように[[体温]]を上昇させることは産熱を盛んにし体表面の断熱性を向上させればよいので比較的容易である。しかし、外気温以上に冷却することは困難である。そのためか、多くの恒温動物、特に放熱に不利な陸上生物では住環境温度よりもかなり高い体温(30-44℃)を持つのが普通である。多くの鳥類やほ乳類、ミツバチなど高度の体温恒常性を持つ生物では、低気温時のみならず休息や睡眠時にもさほど体温を下げられない(下げると死亡する。=[[低体温症]]を参照)。この体表から逃げる熱を補うための熱を体内で作り続ける=餌が大量に必要であり、[[食糧]]確保の面で変温動物よりもリスクが大きい。おおざっぱに言って、同程度の体重の変温動物の30数十倍程度(双方最適体温の時。同体温で比べれば5倍程度)の[[代謝]]率(≒必要食料量および産熱量)であるとされている。例えば、[[コアラ]]と[[ナマケモノ]]は樹上で木の葉を摂食し、ほとんどを眠って過ごすというよく似た生態と同程度の体重を持つ哺乳類であるが、典型的な恒温動物であとされ前者[[コアラ]]の日当たり摂食量は500g以上に達するのに対し、典型的は変温動物であとされ後者[[ナマケモノ]]は10g程度である。</br>
このため、体温の維持が難しい寒冷地に生息する小型種を中心に休息時や[[冬眠]]・[[睡眠]]時、低気温時などでは維持設定体温を下げる、もしくは体温を維持しないという適応するものが存在する<ref name="drop body temp"/>。</br>
 
このため、体温の維持が難しい寒冷地に生息する小型種を中心に休息時や[[冬眠]]・[[睡眠]]時、低気温時などでは維持設定体温を下げる、もしくは体温を維持しないという適応するものが存在する<ref name="drop body temp"/>。
 
ただし、一般論として、変温動物も恒温動物も体重が大きくなればなるほど体重あたり代謝率は下がる(Kleibarの法則;全[[代謝]]量は体重の3/4 乗に比例)ことに留意する必要がある。例えば体重5g程度の典型的な変温動物である[[ニホンカナヘビ]](@20℃)の代謝率は体重が100万倍、5t程度の典型的な恒温動物のアフリカゾウの代謝率と同程度であり、[[シロナガスクジラ]](100〜200t)よりは大幅に高い。つまり、他の要因も関係するが、変温動物の方が体重あたり要求餌量が少なくてすむとか絶食耐性があるということは一概には言えない(例えばマッコウクジラの回遊時の推定絶食期間は数か月にもおよび、ほとんどの変温動物よりも絶食耐性が高い)。
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