動物の体温調節
恒温動物と変温動物は、ともに体温調節によって体を整えています。
動物は体温調節について、以下のように分類することができます。
- 変温動物 … 魚類・両生類・ハチュウ類(爬虫類)・無セキツイ動物
- 恒温動物 … 鳥類・ホニュウ類(哺乳類)
この記事では、ハチュウ類とホニュウ類はカタカナで表記します。
生物の進化の過程では、変温動物が先に現れて、その後に変温動物の中から恒温動物が出現したと考えられています。恒温動物は、多様な温度環境に適応することで生息域を拡大することに成功しました。
かつては、恒温動物は「温血動物」、変温動物は「冷血動物」と呼ばれていました。
変温植物について
変温動物は、外部の温度に応じて体温が変化する動物のことです。体温が10℃以上変わる動物もいます。
魚類・両生類・ハチュウ類が含まれます。例えば、トカゲの体温は環境温度とほぼ一致して変化します。またこれ以外にも無セキツイ動物も該当します。
変温動物は、体外に熱源を求める「外温性動物」といわれています。そのために周囲の環境温度によって体温調節ができるので、体温維持をする必要があまりなく、そのためのエネルギーが少なくてすむというメリットがあります。このために恒温動物と比べて食物の摂取量を抑えることができます。
変温動物は、どのように体温を調節しているでしょうか?
ハチュウ類は、自ら熱を作り出すことができないので、気温が低い場合は暖かい場所に移動することによって、太陽などの外部からの熱を利用して活動します。
また逆に気温が高い場合は、日陰などの涼しい場所で移動したり、地中や水中に潜ったりすることによって、体温の上がり過ぎを防ぎます。
両生類は皮膚が薄いために、乾燥した場所と湿った場所を行き来することによって、皮膚に潤いがなくならないようにしています。種によっては水中も含みます。
このように、変温動物は外部の気温に大きく左右されますが、ただ外部の変化をそのまま受け入れているわけではありません。自らの行動によって活動できるように工夫しているのです。
しかし周囲全体の気温が下がって、暖かい場所が確保できない状況に追い込まれた場合はどのように行動するのでしょうか?次に冬眠について見てみましょう。
変温動物の冬眠について
周囲の気温が低下すると、体温もどんどん低下していくために、活動できなくなります。そこで生命を維持するために、冬眠状態に入ります。こうして活動に必要なエネルギーを最小限に抑えます。
例えば、ヘビ・カメ・カエルなどの両生類、ハチュウ類、さらには昆虫類などが冬眠します。これらの動物は冬眠の時期になると、土中・水中などにもぐり、外気温に影響されにくい状況に身を置いて、そこで一定期間じっとする(仮死状態に近い)ことによって寒い時期を過ごします。
恒温動物について
恒温動物は、外部の温度に関係なく体温を一定に保つ動物のことです。
鳥類・ホニュウ類が含まれますので、私たちヒトも含まれます。
恒温といっても特定の体温を保ち続けている訳ではなくて、1℃~2℃の間で多少の変動はあります。以下に主な恒温動物の体温を示します。
| 動物 | 平均体温(℃) |
|---|---|
| ヒト | 36~37 |
| サル | 37~38 |
| ウサギ | 38~40 |
| ネコ | 38~39 |
| イヌ | 38~39 |
| クジラ | 36~37 |
| 動物 | 平均体温(℃) |
|---|---|
| コウモリ(平常時) | 7.5 |
| コウモリ(冬眠時) | 37 |
| ネズミ | 37~38 |
| ハト | 42 |
| ニワトリ | 40~42 |
| フクロウ | 41 |
多くのホニュウ類と比べて、鳥類の体温の方が高くなる傾向があります。平均して40℃~42℃ほどになります。なぜ鳥類が高くなるのかというと、鳥は空を飛ぶという激しい運動に伴うエネルギーを確保していなければならないからです。蓄えた熱は丈夫な羽毛によって逃げないようになっています。
恒温動物は、体内で熱を生み出す「内温性動物」といわれています。このように体温を一定に保つためにエネルギーを取り入れなければなりません。このために多量の食物を採ることによって、エネルギーを摂取しています。変温動物と比較して、体重当たりのエネルギーの摂取量は何十倍にもなります。
次に、取り入れた熱を利用して、どのように熱を調節しているのか見てみましょう。
恒温動物は、体温をどのように下げるのでしょうか?
汗腺が発達している動物は、汗をかいて蒸発することによって、余分な熱を発散して、体温を下げることができます。よく汗をかく動物はヒトやウマをあげることができます。他にも体温調節のために汗をかく動物として、ブタ・ウシなどがあります。さらに、イヌ・ネコも汗をかきますが、身体の一部分(肉球や鼻など)だけで、体温調節のためではありません。鳥類や水で生息しているクジラなどは汗をかきません。
恒温動物は、体温をどのように下げないようにしているのでしょうか?
寒いときに体がぶるぶると震えることがありますが、このように筋肉を小刻みに動かして熱を生み出すことによって、体温を上げています。
また毛でおおわれている動物は、寒いときに毛を逆立てることによって、熱が奪われるのを防ぎます。ヒトが寒いときに鳥肌が立つ(毛穴のところが盛り上がる)のも、その名残だといわれています。
恒温動物の冬眠について
変温動物と同じように恒温動物の中にも冬眠する動物がいます。しかし変温動物とは冬眠の仕組みは異なります。
例えば、リスやコウモリといった小型のホニュウ類は、体温を維持するために、活動するために多くのエネルギーを必要とします。しかし冬になると、食料を確保することが困難になるので、冬眠をして、厳しい時期を乗り切ります。
また冬眠といえばクマをイメージしますが、冬眠の割には体温の低下は少ししか見られず、出産も行われます。また外部からの刺激にすぐに反応して覚醒します。そのために冬眠ではなく「冬ごもり」といわれる浅い眠りの状態が続きます。
ハリモグラやカッコウは、ホニュウ類や鳥類に分類されますが、体温が環境温度の影響を受けて、変温動物のような体温調節を行う動物もいます。
まとめ
| 変温動物 | 恒温動物 | |
|---|---|---|
| 分 類 | ハチュウ類・両生類 魚類・無セキツイ動物 | ホニュウ類・鳥類 |
| 体 温 | 環境に合わせて変化 | 一定 |
| 熱 | 周囲の熱に依存している | 体内で熱を生み出す |
| エネルギー消費量 | 少ない | 多い |

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