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外温动物

此条目介绍的是外温动物（Ectotherm）。关于变温动物（Poikilotherm），请见“变温动物”。

外温动物（英语：Ectotherm，来自希腊语 ἐκτός (ektós) “外部” 和 θερμός (thermós) “热”），也被俗称为冷血动物，[1]是一种内部生理热源（例如血液）在控制体温方面相对较小或可以忽略不计的动物。[2] 这些生物（例如青蛙）依赖环境热源，[3]使它们能够以非常经济的代谢率运作。[4]

伪龟属 乌龟（在此图中为取暖而晒太阳）是外温动物。
红线表示空气温度。紫色线表示蜥蜴的体温。绿线表示洞穴的基础温度。蜥蜴是外温动物，通过行为适应来控制它们的温度。它们根据外界温度调整行为；如果温暖，它们会出来直到某一点，然后根据需要回到洞穴。

其中一些动物生活在温度几乎恒定的环境中，如深海区域的典型情况，因此可以视为恒温动物的外温动物。相比之下，在温度变化如此剧烈的地方，许多物种习惯性地寻找外部热源或庇护以避开热量；例如，许多爬行动物通过晒太阳来调节体温，或在需要时寻找阴凉处，此外还有许多其他行为上的温度调节机制。

与外温动物相比，内温动物主要依靠内部代谢过程产生的热量，而中温动物则使用中间策略。

由于动物使用的温度控制方法不仅仅有两种，因此温血动物 (warm-blooded) 和冷血动物 (cold-blooded) 这些术语已经不再作为科学术语使用。

适应

各种行为模式使某些外温动物能够在一定程度上调节体温。为了暖身，爬行动物和许多昆虫会寻找阳光充足的地方并采取能最大化暴露的姿势；在有害高温时，它们会寻找阴凉处或较冷的水。在寒冷的天气里，蜜蜂会聚集在一起以保持温暖。蝴蝶和飞蛾可能会调整翅膀以最大化暴露于阳光下，以便在起飞前积累热量。[2]像森林天幕毛毛虫（英语：Forest tent caterpillar）和美国白蛾这样的群居毛毛虫，通过大群体晒太阳来进行温度调节。[5][6][7][8][9] 许多飞行昆虫，如蜜蜂和大黄蜂，还会在飞行前内温地提高其内部温度，通过震动飞行肌肉而不剧烈振动翅膀。这种内温活动显示了像变温动物和恒温动物等术语的一致性应用困难。[2] 许多飞行昆虫，如蜜蜂和大黄蜂，还会在飞行前内温地提高其内部温度，通过震动飞行肌肉而不剧烈振动翅膀。这种内温活动显示了像变温动物和恒温动物等术语的一致性应用困难。[2]

除了行为适应外，生理适应也有助于外温动物调节温度。潜水爬行动物透过热交换机制来保存热量，冷血从皮肤获取从体内核心移出的热量，重新利用并保存了本来会浪费的一些热量。牛蛙的皮肤在炎热时分泌更多黏液，使蒸发冷却效果更好。[来源请求]

在寒冷期间，一些外温动物进入休眠状态，其新陈代谢减慢，或在某些情况下（如木蛙（英语：Wood frog））几乎停止。休眠可能持续一晚、一个季节甚至数年，这取决于物种和环境。

爬行动物饲主可能会使用紫外线灯系统来帮助其宠物晒太阳。 [10]

优缺点

外温动物主要依靠外部热源（如阳光）来达到其各种身体活动的最佳体温。因此，它们依赖环境条件来达到运作体温。相比之下，内温动物主要通过内部代谢活动（如肝脏、肾脏、心脏、大脑、肌肉）或专门的产热器官（如棕色脂肪组织）维持接近恒定的高运作体温。外温动物在给定体重下通常具有较低的代谢率。因此，内温动物通常依赖更高的食物消耗，并通常需要能量含量更高的食物。这种需求可能限制了一个环境对内温动物的承载力，而对外温动物的承载能力则不会。

由于外温动物依赖环境条件来调节体温，一般而言，它们在夜间和清晨会更迟钝。当它们从庇护所出来时，许多昼行性外温动物需要在早晨的阳光下加热才能开始日常活动。在寒冷的天气里，这些物种的觅食活动因此限于白天，在寒冷气候中，大多数无法生存。在蜥蜴中，例如，大多数夜行性物种是专门进行伏击觅食的壁虎。这种策略不需要像主动觅食那样多的能量，也不需要同等强度的狩猎活动。从另一个角度看，伏击捕食可能需要非常长的非生产性等待时间。内温动物通常不能承受这么长时间没有食物，但适当适应的外温动物可以在不消耗太多能量的情况下等待。因此，内温脊椎动物物种较少依赖环境条件，并且在其日常活动模式中（无论在物种内还是物种间）具有更高的变异性。[11]

在外温动物中，波动的环境温度可能会影响体温。这种体温变化称为变温性，尽管这个概念并不完全令人满意，并且该术语的使用正在减少。在小型水生动物如轮虫中，变温性几乎是绝对的，但其他生物（如蟹）有更广泛的生理选择，可以移动到喜好的温度，避免环境温度变化，或缓和其影响。[2][12] 外温动物也可以显示出恒温性的特征，尤其是在水生动物中。通常它们的环境温度范围相对稳定，并且尝试维持更高内部温度的数量很少，因为这样做的成本很高。[13]

外温动物与变温动物的差异

尽管对于一般人来说，外温动物与变温动物是没有什么区别的。台湾国中生物课也将外温动物视为变温动物。这是因为大多数的外温动物也是变温动物，仅有少部分例外[来源请求]。

然而，外温动物与变温动物在定义上就不相同。

  • 外温动物（Ectotherm）：体温来源来自外界环境提供的热量。与之相对的是“内温动物”。
  • 变温动物（Poikilotherm）：体温较会波动，而非固定在一定值。与之相对的是“恒温动物”。

参见

参考资料

  1. ^ Ectotherm | Definition, Advantages, & Examples | Britannica. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Davenport, John. Animal Life at Low Temperature. Springer. 1991. ISBN 978-0412403507. 
  3. ^ Jay M. Savage; with photographs by Michael Fogden and Patricia Fogden. The Amphibians and Reptiles of Costa Rica: a Herpetofauna Between Two Continents, Between Two Seas. Chicago, Ill.: University of Chicago Press. 2002: 409. ISBN 978-0-226-73538-2. 
  4. ^ Milton Hildebrand; G. E. Goslow, Jr. Principal ill. Viola Hildebrand. Analysis of vertebrate structure. New York: Wiley. 2001: 429. ISBN 978-0-471-29505-1. 
  5. ^ McClure, Melanie; Cannel, Elizabeth; Despland, Emma. Thermal ecology and behaviour of the nomadic social forager Malacosoma disstria. Physiological Entomology. June 2011, 36 (2): 120–127. S2CID 85188708. doi:10.1111/j.1365-3032.2010.00770.x. 
  6. ^ Schowalter, T. D.; Ring, D. R. Biology and Management of the Fall Webworm, Hyphantria cunea (Lepidoptera: Erebidae). Journal of Integrated Pest Management. 2017-01-01, 8 (1). doi:10.1093/jipm/pmw019  . （原始内容存档于2017-11-15）. 
  7. ^ Rehnberg, Bradley. Heat Retention by webs of the fall webworm Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): infrared warming and forced convective cooling. Journal of Thermal Biology. 2002, 27 (6): 525–530. doi:10.1016/S0306-4565(02)00026-8. 
  8. ^ Loewy, Katrina. Life History Traits And Rearing Techniques For Fall Webworms (Hyphantria Cunea Drury) In Colorado (PDF). Journal of the Lepidopterists' Society. [2017-11-15]. （原始内容 (PDF)存档于2018-05-06）. 
  9. ^ Hunter, Alison F. Gregariousness and repellent defences in the survival of phytophagous insects. Oikos. 2000-11-01, 91 (2): 213–224. ISSN 1600-0706. doi:10.1034/j.1600-0706.2000.910202.x （英语）. 
  10. ^ Best Reptile UVA/UVB Light Bulbs (Reviewed + Best Deals From Amazon) – BuddyGenius. buddygenius.com. 4 January 2018 [6 May 2018]. （原始内容存档于17 January 2018）. 
  11. ^ Hut RA, Kronfeld-Schor N, van der Vinne V, De la Iglesia H. In search of a temporal niche: environmental factors.. Progress in Brain Research 199. 2012: 281–304. ISBN 9780444594273. PMID 22877672. doi:10.1016/B978-0-444-59427-3.00017-4. 
  12. ^ Lewis, L; Ayers, J. Temperature Preference and Acclimation in the Jonah Crab, Cancer borealis. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2014, 455: 7–13. doi:10.1016/j.jembe.2014.02.013. 
  13. ^ Willmer, Pat; Stone, Graham; Johnston, Ian. Environmental Physiology of Animals. Hoboken: Wiley, 2009. Ebook Library. Web. 01 Apr. 2016.
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