严酷来说,37℃只是人体温的一个近似均匀值,那个概念由德国医学家卡尔·文德力西于 1868 年提出后沿袭至今。而按照现代医学家丈量的数据,人的一般体温可在 35℃至 37.7℃之间颠簸,均匀约为 36.8℃。那个均匀值既考虑到了人体差别部位的差别温度值,也考虑了人体温在一天中的“抛物线”变革——它在清晨时更低,下战书 3~4 时则到达曲线高峰。
至于人的一般体温为什么是 37℃,它其实包罗了两个问题:报酬什么要连结恒定的体温,以及那个恒定温度值为什么选在 37℃附近。
与绝大大都的哺乳动物和鸟类类似,人是恒温的内温动物,那类动物在所有动物中维持体温的才能最强,维持体温的系统也进化得最为复杂。此中,内温是指动物通过新陈代谢来维持体温的才能,那一才能先于恒温动物呈现。例如,蟒在孵卵时通过歇性的强有力的轴肌收缩产热,能让体温超出跨越四周情况温度 7℃之多,以维持孵化需要的温度,但它并非恒温动物。
缅甸蟒
动物要维持恒定体温,一是操纵毛皮、羽毛甚至大量储存的皮下脂肪来降低热传导率;二是连结代谢产热与向情况中散热的平衡。那两种体例都需要神经系统对身体十分细密的控造,因而只要少部门动物进化出那种才能。
至于为何要进化出恒温才能,科学界有两种流行解释。一个是认为脑在恒温下运做的更好。另一个则认为那是某些动物从依赖水生情况转向彻底的陆生情况的演变成果,两种变革在时间上相吻合。
而维持一个较高的体温,在保存合作中也意味着许多优势。如它能够进步动物的运动才能,使其更易捕获猎物,捍卫领地。它还有利于加强动物体内糖酵解的才能,以及促进酶的活性。
但那个恒定温度为何刚好是 37℃呢?美国生物学家卡萨德瓦利提出了一个很奇异却较为学界承认的谜底:连结恒温很可能是为了抵御致命的实菌病。
阿图罗·卡萨德瓦利
在近十亿年的时间里,实菌都是地球生命故事的配角之一。它们侵蚀了几乎所有物种:动物叶子上有实菌,根部有实菌;两栖类和爬行类动物照顾着数以千计可传染疾病的实菌病原体;甲虫、蚂蚁和白蚁等虫豸都培育提拔实菌……
然而在近 30 年的研究中,卡萨德瓦利发现:入侵人体的实菌数量惊人地少。此中最常见的包罗几种毛癣菌,能够引发脚气癣;还有肺囊虫,可能使人免疫系统受损而引发肺炎。以至在大大都情况下,肺囊虫都只能温顺地生活在我们的肺里。其他的一些实菌,包罗了念珠菌、隐球菌、曲霉和组织浆细胞,往往只生活在免疫系统受损的人身上。固然它们能够形成危险,但是它们并没有成为病原体。相反,它们只是偶然操纵宿主的弱点来发威。
肺囊虫
无独有偶,人类并不是独一不受实菌困扰的物种,绝大大都哺乳类和鸟类都很少遭到实菌的骚扰。虽然会接触到的实菌品种超越 4000 种,但长在哺乳类动物身上的只要不到 500 种,而且大部门都不会致病。对鸟类的研究同样显示,几乎没有什么实菌引发的鸟类疾病。
考虑到那些动物的配合特征,卡萨德瓦利的研究团队丈量了 4082 种实菌存活的温度,并把成果与哺乳动物和鸟类体温停止了比力,比力成果验证了他的料想:-4℃~30℃是大大都实菌频繁活动的温度。一旦超出那个范畴,它们就难以保存,只要不到三分之一的实菌可以在 37℃以上的情况中存活,仅有 5%的实菌可以在 41℃下存活。
接下来,卡萨德瓦利模仿哺乳动物的身体尺寸及其维持温度需要的能量损耗模仿了最适宜它们身体的温度,然后将此与温度变革对防御实菌影响的模子相连系。成果发现:耗能成本起码、防御才能更佳的“黄金温度”是 36.7℃——与人类和大都哺乳动物的体温惊人的一致。
而那些体温比“黄金体温”略低的少数哺乳动物,似乎都更易传染实菌。鸭嘴兽就是一例,它们体温略低,仅有 32℃。同样的,在北美,冻僵的冬眠蝙蝠也容易被实菌入侵,引发白鼻子综合症,并易发病灭亡。而兔子身上固然几乎没有病原实菌,其睾丸部门却易遭到实菌袭击,因为那个部位仅有 35℃。,比它们身体其他部位要低 4~5℃。
鸭嘴兽其实不克不及算严酷意义的恒温动物
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