人類的體溫為何是37攝氏度


? ? ? 我們已經(jīng)太習(xí)慣自己的體溫,以至對它視若無睹咪奖,除非中暑盗忱、發(fā)燒、寒冷赡艰,才會關(guān)注它售淡。如果靜下來思考我們的體溫為何如此,會發(fā)現(xiàn)其中暗含著更加久遠的故事:恒溫動物異軍突起慷垮,與變溫動物爭奪天下揖闸。這是一場考驗?zāi)茉传@取、動員效率料身、反應(yīng)速度汤纸,甚至抵御生化武器的持久戰(zhàn)爭。最終芹血,恒溫者徹底占據(jù)了天空和大地贮泞。

  我們都知道人類的體溫是37攝氏度楞慈,其實人類的體溫因為身體部位和時間的不同,都會有所差別啃擦。

  但變化范圍有限囊蓝,出于方便起見,大體上可以認為正常人類體溫恒定在37攝氏度令蛉。

  然而恒定的體溫并非理所當然聚霜。當體溫高于環(huán)境溫度,身體因為熱傳導(dǎo)與輻射持續(xù)喪失熱量珠叔,且溫度差越大蝎宇,熱量損失越快。若要維持體溫不變祷安,就必須在體表建立有效的隔熱層姥芥,同時在體內(nèi)源源不斷地制造熱量,才能平衡損失汇鞭。

  這意味著人類必須頻繁地進食凉唐、進水,才能保證體溫不會有大幅的變化虱咧。對于其他恒溫動物熊榛,也就是大部分哺乳類和鳥類也是如此。

  相比之下腕巡,變溫動物在相同的體重下,對能量的需求只有恒溫動物的1/10血筑。這讓它們更加容易在食物匱乏的環(huán)境中生存下來绘沉。

  這樣看來,變溫動物的生存策略似乎更加高明豺总。但實際情況是车伞,奢侈消耗熱量的哺乳類和鳥類,反而完全占據(jù)了大地與天空喻喳、高山與兩極另玖,它們才是當今世界占統(tǒng)治地位的物種。

  這是因為表伦,恒溫具有明顯的生存優(yōu)勢谦去。

  當氣溫太高,缺乏體溫調(diào)節(jié)能力的變溫動物必須躲藏起來蹦哼,防止體溫過高導(dǎo)致死亡;當氣溫太低鳄哭,它們又需要尋找外部熱源,或者進行休眠纲熏。

  恒溫動物受氣溫影響更小妆丘,因而能適應(yīng)更多變的環(huán)境锄俄,搶占更多生態(tài)位。這也就解釋了為何在南北兩極有很多哺乳動物和鳥類勺拣,卻沒有爬行動物奶赠。

  變溫動物在外界氣溫變化較大時,還會行動緩慢药有、反應(yīng)遲鈍毅戈。這是因為,動物體內(nèi)控制所有生化反應(yīng)速率的酶塑猖,對溫度變化非常敏感竹祷,相差10攝氏度,都會帶來2到3倍的變化羊苟。而恒溫動物總是保持在自己的最佳溫度塑陵,生化反應(yīng)速率更高,因而擁有更加出色的反應(yīng)和運動能力蜡励。

  然而問題還是沒有解決令花。雖然恒溫具有這些優(yōu)勢,但是人類的體溫為何會停留在37攝氏度凉倚?

  其實不只是人類兼都,一些常見的哺乳動物的體溫也都接近這個數(shù)值。鳥類的體溫更高一點稽寒,不過一般也相差不大扮碧。

  如果我們把常溫、常壓下水的冰點和沸點及其之間的溫度杏糙,看作一條線段慎王,那么就會發(fā)現(xiàn),黃金分割的另一端是38.2攝氏度宏侍,非常接近我們的平均體溫赖淤。這大概只是一個美妙的巧合。但生物學(xué)家卡薩德瓦利發(fā)現(xiàn)谅河,黃金體溫確實存在咱旱,而問題的關(guān)鍵與毫不起眼的真菌有關(guān)。

  自然界中存在著種類繁多的真菌绷耍,其中不乏致命的殺手吐限。比如蛙壺菌,對幾種蛙類來說锨天,感染就意味著死亡毯盈。熊蜂微孢子蟲,會在熊蜂體內(nèi)大量繁殖病袄,導(dǎo)致它們肚子太大無法彎腰交配搂赋。(蟬)團孢霉赘阀,能吃光(周期)蟬體內(nèi)的器官。

  盡管能接觸到超過4000種真菌脑奠,哺乳類動物卻只會感染其中不到500種基公,大部分也不會致病。

  對鳥類的研究也同樣顯示宋欺,真菌能引發(fā)的鳥類疾病非常少轰豆。這讓它們相對于容易感染真菌的動物,具有很大的生存優(yōu)勢齿诞。

  除了免疫系統(tǒng)的功勞酸休,體溫也在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因為絕大多數(shù)真菌的活動溫度在4攝氏度到30攝氏度祷杈,只有不到1/3的真菌能在37攝氏度以上的環(huán)境中存活斑司。

  提高體溫可以殺滅更多真菌,但是更高的體溫也會消耗更多的熱量但汞,在不生病和不餓死之間宿刮,人類或是其他動物必須選擇一個平衡點∷嚼伲卡薩德瓦利對這二者進行建模和計算僵缺,發(fā)現(xiàn)存在一個投入與收益的最優(yōu)解:36.7攝氏度。

  體溫低于這個“黃金體溫”的哺乳動物踩叭,都更易感染真菌磕潮。比如在北美,異溫性的蝙蝠在休眠時體溫會下降到環(huán)境溫度容贝,這讓它們很容易感染真菌揉抵,引發(fā)白鼻子綜合征,并大批死亡嗤疯。

  于是,在殘酷的自然選擇和簡單的數(shù)學(xué)原理下闺兢,人類的體溫就固定為37攝氏度茂缚。

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