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      1. 人類體溫為何是37攝氏度(人類的體溫為何是37攝氏度說明文答案)

        更新時(shí)間:2022-09-05 15:51:28作者:未知

        人類體溫為何是37攝氏度(人類的體溫為何是37攝氏度說明文答案)

        我們已經(jīng)太習(xí)慣自己的體溫到視若無睹,除非中暑、發(fā)燒、寒冷,才懂得想念它。

        如果靜下來思考我們的體溫為何如此,會(huì)發(fā)現(xiàn)其中暗含著更加久遠(yuǎn)的故事:恒溫動(dòng)物異軍突起,與變溫動(dòng)物爭(zhēng)奪天下。這是一場(chǎng)考驗(yàn)?zāi)茉传@取、動(dòng)員效率、反應(yīng)速度,甚至需要抵御生化武器的持久戰(zhàn)爭(zhēng)。最終我們的先祖完成了改朝換代的壯舉,恒溫者徹底占據(jù)了天空和大地。

        人類體溫為何是37攝氏度

        這就是人類的體溫的故事,它們的世界殘酷而又真實(shí)。值得慶幸的是,我們天生就可以坐享勝利的美酒。贊美我們的體溫。

        我們都知道人類的體溫是37攝氏度,其實(shí)人類的體溫因?yàn)樯眢w部位的不同,一天中時(shí)間的不同,都有所差別。

        但變化范圍有限,出于方便起見,大體上可以認(rèn)為正常人類體溫恒定在37攝氏度。

        然而恒定的體溫并非理所當(dāng)然。當(dāng)體溫高于環(huán)境溫度,身體因?yàn)闊醾鲗?dǎo)與輻射持續(xù)喪失熱量,且溫度差越大,熱量損失越快。若要維持體溫不變,就必須在體表建立有效的隔熱層,同時(shí)在體內(nèi)源源不斷地制造熱量,才能平衡損失。

        這意味著人類必須頻繁地進(jìn)食、進(jìn)水,才能保證體溫不會(huì)大幅變化。對(duì)于其他恒溫動(dòng)物,也就是大部分哺乳類和鳥類也是如此。

        相比之下,對(duì)體溫不那么講究的變溫動(dòng)物,在相同的體重下,對(duì)能量的需求只有恒溫動(dòng)物的十分之一。這讓它們更加容易在食物匱乏的環(huán)境中生存下來。

        這樣看來變溫動(dòng)物的生存策略似乎更加高明。但實(shí)際情況是,奢侈消耗熱量的哺乳類和鳥類,反而完全占據(jù)了大地與天空、高山與兩極,它們才是當(dāng)今世界統(tǒng)治性的物種。

        這是因?yàn)楹銣鼐哂忻黠@的生存優(yōu)勢(shì)。

        當(dāng)氣溫太高,缺乏體溫調(diào)節(jié)能力的變溫動(dòng)物必須躲藏起來,防止體溫過高導(dǎo)致死亡;當(dāng)氣溫太低,它們又需要尋找外部熱源,或者進(jìn)行休眠。

        恒溫動(dòng)物受氣溫影響更小,因而能適應(yīng)更多變的環(huán)境,搶占更多生態(tài)位。這也解釋了為何在南北兩極有很多哺乳動(dòng)物和鳥類,卻沒有爬行動(dòng)物。

        人類體溫為何是37攝氏度

        變溫動(dòng)物在外界氣溫變化較大時(shí),還會(huì)行動(dòng)緩慢、反應(yīng)遲鈍。這是因?yàn)閯?dòng)物體內(nèi)控制所有生化反應(yīng)速率的酶,對(duì)溫度變化非常敏感,相差10攝氏度,都會(huì)帶來2到3倍的變化。而恒溫動(dòng)物總是保持在自己的最佳溫度,生化反應(yīng)速率更高,因而擁有更加出色的反應(yīng)和運(yùn)動(dòng)能力。

        然而問題還沒有解決,雖然恒溫具有這些優(yōu)勢(shì),人類為何會(huì)停留在37攝氏度?

        其實(shí)不止是人類,一些常見的哺乳動(dòng)物的體溫也都非常接近這個(gè)數(shù)值。鳥類的體溫更高一點(diǎn),不過一般也相差不大。

        如果我們把常溫、常壓下水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)、及其之間的溫度,看作一條線段,那么就會(huì)發(fā)現(xiàn),黃金分割的另一端是38.2攝氏度,非常接近于我們的平均體溫。

        大概率這只是一個(gè)美妙的巧合。但生物學(xué)家卡薩德瓦利發(fā)現(xiàn),黃金體溫確實(shí)存在,而問題的關(guān)鍵與毫不起眼的真菌有關(guān)。

        自然界存在著種類繁多的真菌,其中不乏致命的殺手。比如蛙壺菌,對(duì)幾種蛙類來說,感染就意味著死亡。熊蜂微孢子蟲,會(huì)在熊蜂體內(nèi)大量繁殖,導(dǎo)致它們肚子太大無法彎腰交配。(蟬)團(tuán)孢霉,能吃光(周期)蟬體內(nèi)的器官。

        盡管能接觸到超過 4000 種真菌,哺乳類動(dòng)物卻只會(huì)感染其中不到 500 種,大部分也不會(huì)致病。

        對(duì)鳥類的研究也同樣顯示,真菌能引發(fā)的鳥類疾病非常少。這讓它們相對(duì)于容易感染真菌的動(dòng)物具有很大生存優(yōu)勢(shì)。

        除了免疫系統(tǒng)的功勞,體溫也在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因?yàn)榻^大多數(shù)真菌的活動(dòng)溫度在4到30攝氏度,只有不到三分之一的真菌能在 37℃以上的環(huán)境中存活。

        人類體溫為何是37攝氏度

        提高體溫可以殺滅更多真菌,但是更高的體溫也消耗更多熱量,在不生病和不餓死之間,人類或是其他動(dòng)物必須選擇一個(gè)平衡點(diǎn)。卡薩德瓦利對(duì)這兩者進(jìn)行建模和計(jì)算,發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)投入與收益的最優(yōu)解:36.7℃。

        體溫低于這個(gè)“黃金體溫”哺乳動(dòng)物,都更易感染真菌。比如在北美,異溫性的蝙蝠在休眠時(shí)體溫會(huì)下降到環(huán)境溫度,這讓它們很容易感染真菌引發(fā)白鼻子綜合癥,并大批死亡。

        于是,在殘酷的自然選擇和簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)原理之下,人類的體溫就固定為37攝氏度。

        本文標(biāo)簽: 人類體溫為何是37攝氏度  

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