據有關報道,人如果不吃食物,活不到兩個月,而鱷魚不進食卻能活一年甚至更長時間。這究竟是為什麼呢?
1.變溫動物與恒溫動物
從前麵的介紹中我們知道,脊椎動物分為變溫動物和恒溫動物兩種。鳥類和哺乳類動物大多數都具有恒定的體溫,屬於恒溫動物。而魚類、水陸兩棲類動物和爬行類動物大多數的體溫與周圍環境的溫度相接近,因而屬於變溫性動物。
變溫動物由於體內所產生的內熱比較少,因而它們的體溫是“溫隨境變”。例如,當蛇類在河邊曬太陽時,它們的體溫就會比其在水中遊動時要高出很多。又如,熊在冬眠時,它的體溫會下降到接近周圍環境的溫度。變溫動物即為“冷血動物”。
2.節約熱量與揮霍熱量
生物學家們長期以來一直在研究,為什麼我們哺乳動物是恒溫動物?標準的解釋是恒溫動物要進化成為一定程度的食肉動物,以便適應積極的、掠奪性的生活方式。但也有專家提出一種新的說法:恒溫動物不隻包括肉食動物,有些草食動物也是,恒溫性是平衡營養需求的一種方式。當然,現在下結論還為時尚早,但這種說法為我們恒溫動物如此浪費的生活方式給了很好的解釋。
恒溫動物確實有點“揮霍熱量”,不像有些動物需要時才產生熱量。比如棱皮龜將平時產生的熱量儲存起來,遊泳時利用體內熱量使身體溫度保持在10℃,或高於海水的溫度。箭魚在狩獵時會有選擇性地供給它們的眼睛和大腦熱量,甚至有些昆蟲都會在需要時才產生熱量。
3.恒溫是為了充足體力?
那麼,為什麼大多數哺乳動物和鳥類能把恒溫器調到最大?三十年前加州大學的動物學家們提出恒溫性的進化是與動物的精力有關。他們發現哺乳動物和鳥類比其他動物具有較強的有氧代謝能力,能為肌肉提供更多的氧氣,而且能夠維持較長時間的消耗,因此,它們在追逐獵物或與對手競爭時有更多的耐力。這一點是毋庸置疑的。但更具爭議性的是:較高的氧代謝能力不可避免地導致較快的新陳代謝,也就是說,體力決定恒溫性。
但是認同這一觀點的人並不多。因為認為二者之間有關係的理由還不夠充分:有氧能力取決於心血管係統和肌肉的發達程度,而靜止代謝率則主要取決於大腦和內髒器官。有一些爬行動物,如巨蜥具有較高的氧代謝能力,但靜止代謝率卻很低。一些哺乳動物和鳥類休息或冬眼時會將體溫降到最低以減少消耗。所以說精力和恒溫性之間不一定存在必然的聯係,但是為什麼它們之間的影響如此大呢?
4.保持營養和散發多餘的熱量
荷蘭生態研究所的專家們試圖用化學計量法進行解釋,他們研究動物怎樣獲得足夠的營養。關於食草動物有一個問題,它們如何獲得足夠的氮,用於轉化為所體內的蛋白質、DNA和RNA。假設如果你隻吃樹葉,你的體內就會有太多的碳成分,而沒有氮。有些爬行類動物是草食動物,但生活方式卻完全不同,加州州立大學的專家們稱食草蜥蜴有時也吃小型脊椎動物,這有助於它們克服營養不良。因此,2008年他們就提出一個新的觀點:氮問題可以解釋為什麼鳥類和哺乳動物會進化成恒溫性動物。他們說:“如果一桶樹葉為你提供每天所需的1/5氮,那麼你每天需要吃5桶樹葉,如何處理多餘的碳,將它作為熱量燃燒掉,這就是恒溫性。”對這一觀點持反對意見的人簡直在搬起石頭砸自己的腳,因為較高的新陳代謝導致消耗更多的蛋白質,所以需要吸收更多的氮。這些專家們計算得出結論:現代的鳥類和哺乳動物比相似大小的爬行動物多消耗4倍的氮。
這就可以說明問題了,你也許認為有更簡單的方法擺脫多餘的碳,但實際上恒溫就是一個非常清潔的解決方法。將多餘的碳變成氣體呼出就是最簡單的方法。恒溫動物因為要保持恒溫,所以要一直消耗能量,就一定要頻密且定時地進食;而像鱷魚等冷血動物能量消耗的少,而且能夠有選擇地消耗,所以長時期不進食也不會危及生命。