主要内容
温度调节战略
行为，生理结构和机能如何帮助动物调节身体温度。
要点
- 许多动物靠行为来调节体温，例如晒太阳或躲荫凉，挤在一起取温。
- 内温动物可以通过颤抖性产热和非颤抖性产热两种方式来改变自身代谢产热来维持体温。
- 生物通过血管收缩和血管扩张来收窄或者扩张通向皮肤的血管，从而改变与环境的换热。
- 逆流热交换是血管系统的一种特殊分布形式，通过温热的血液给较冷的血液传递热量来减小热量的损失。
- 有些动物利用身体的隔热和蒸发机制（如出汗和喘气）来调节体温。
介绍
为什么蜥蜴要晒太阳？ 为什么长耳大野兔有那么大的耳朵？ 为什么狗在热的时候会喘气？ 动物有许多不同的方法来调节体温！ 这些体温调节策略让它们可以在不同的环境中生活，包括一些非常极端的环境。
例如，北极熊和企鹅在两极寒冷的环境中能保持较高的体温，而袋鼠，鬣蜥和响尾蛇在夏季气温超过
让我们更仔细地研究一些有助于动物调节体温的行为策略，生理过程以及身体结构特征。
体温调节机制
复习一下，动物可以根据它们调节体温的方式分为内温动物和外温动物。
- 内温动物，例如鸟类和哺乳动物，通过代谢产热来保持体温稳定，它们的体温通常与环境温度不同。
- 外温动物，例如蜥蜴和蛇，不通过代谢产热来维持体温，而是随着环境温度来改变体温。
经过自然选择，内温动物与外温动物都具有了适应能力 来帮助它们保持健康的体温。 这些适应能力表现在行为方面，身体结构方面或生理方面。 一些适应能力使得内温动物在寒冷时能够产生热量。 另一些适应能力使得内温动物和外温动物能够增加或减少与环境的换热。
本文我们将要研究三大体温调节机制：
- 改变行为
- 增加代谢产热
- 控制与环境的换热
行为策略
你 如何通过行为调节体温？天气炎热时，你可以去游泳，喝点冷水，或者坐在阴凉处。 天气寒冷时，你可以穿上外套，坐在温暖舒适的角落，或者喝一碗热汤。
动物也有类似的行为。 例如，天气炎热时大象会向自己喷水冲凉，许多动物会寻找阴凉的地方。 另外，蜥蜴经常在热的岩石上晒太阳来使自己暖和，小企鹅们会扎堆抱团来取暖。
即使一些外温动物不会代谢产热，他们也非常善于通过行为来调节温度以维持一个相对稳定的体温。
增加发热量——产热
內温动物有许多不同的方法来增加代谢产热（产热）来应对寒冷的环境。
增加代谢产热的一种方法是肌肉收缩，有意的行为（例如搓手或者快走 ）和颤抖都会增加肌肉活动，从而增加代谢产热。例如，在冷的时候你不自禁地会颤抖。
增加代谢产热还有另外一种机制，那就是非颤抖性产热。 这种机制取决于一种被称为棕色脂肪（或棕色脂肪组织）的特殊脂肪组织。 一些哺乳动物（特别是冬眠时和幼时）拥有很多棕色脂肪。 棕色脂肪含有许多带有特殊蛋白质的线粒体，这些蛋白质使得从燃料分子得到的能量能够以热的形式释出而不是合成能量载体 ATP.
想要了解更多关于能量是如何在棕色脂肪细胞中作为热量释放的，请参阅 氧化磷酸化中关于解偶联蛋白的部分。
控制热量的损失和获取
动物也通过身体结构和生理反应来控制与环境交换的热量：
- 循环机制，如改变血流模式
- 隔热，如皮毛，脂肪或羽毛
- 蒸发机制，如喘气和出汗
循环机制
主要通过身体表面与环境进行换热。 控制血液流向皮肤的流量是控制向环境中损失或者从环境中获得热量的重要方法。
血管收缩和血管舒张
对于内温动物来说，来自心脏的温暖血液通常在流经皮肤附近时会向环境散失热量。 通过血管收缩来缩小通向皮肤的血管的直径，可以减少血液流动并且有助于保持热量。
相反，当內温动物需要降温时——比如，飞奔逃避捕食者之后——这些血管会变宽或扩张。 这个过程称为血管扩张。 血管扩张可增加流经皮肤的血液流量，帮助动物将多余的热量散发到环境中。
毛茸茸的哺乳动物的血管网络通常比较特殊，多位于裸露皮肤区域来换热。 例如，长耳兔的大耳朵密布血管，这些血管可以快速散热。 这种适应能力使得长耳兔可以生活在炎热的沙漠环境中。
一些外温动物也会将调节流向皮肤的血液作为一种保持热量的方法。 例如，当鬣蜥在冷水中游泳时，它们会减少流向皮肤的血液来帮助保持它们在陆地上吸收的热量。
逆流热交换
许多鸟类和哺乳动物都会逆流热交换，这是一种适应性循环，热量从含有较热血液的血管传递到含有较冷血液的血管。 为了了解这是如何工作的，让我们看一个例子。
水鸟的腿上的动脉将来自身体的温暖血液向足部输送。 位于动脉旁边的静脉则从足部向上输送冷的血液。 下行的温暖血液将大部分热量传递给上行的冷的血液。 这意味着经过降温的血液与环境之间的温差会减小，从而足部的热量损失也将减少，同时也意味着流回身体的血液将会变得比较温暖，从而防止身体变冷。
隔热
另一种减少热量损失的方法是隔热。 鸟类通过羽毛，大多数哺乳动物通过头发或毛皮，在皮肤表面形成空气层来减少向环境传递的热量。 鲸鱼这样的海洋哺乳动物使用鲸脂（一层厚厚的脂肪）来强化隔热。
天气寒冷时，鸟类会将羽毛弄松而动物会将毛皮抬高，以增加隔热层的厚度。 人体也有类似的现象——起鸡皮疙瘩。但由于我们没有多少体毛而不是那么有效。 所以，我们大多数人还是得穿毛衣！
蒸发机制
陆地动物经常通过蒸发使得水分从它们的皮肤，嘴和鼻子流失到空气中去。 蒸发可以散热，可以作为一种冷却机制。
例如，当体温过高时，许多哺乳动物可以激活像是出汗和喘气之类的冷却机制来加快蒸发降温。
- 在出汗时，皮肤中的腺体排出的水含有各种离子 ——“电解质”，可以通过饮用运动饮料来加以补充。 只有哺乳动物才会出汗。
- 在喘气时，动物张大嘴巴，呼吸快而浅，以加快口腔表面的蒸发。 哺乳动物和鸟类都会喘气，至少可以说使用类似的呼吸策略来降温。
对于某些物种，例如狗，喘气的蒸发降温还与逆流热交换相结合，有助于防止大脑过热！