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我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

 旭日东升u39mqn 2019-05-30

有一个很简单的问题你是否想过:

不论人的年龄、身高、体重差别多大,不论是黄种人、白种人还是黑种人,也不论你住在赤道还是北极,有一个数字是相同的,那就是体温都是37℃左右

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

为何人类的体温偏偏是37℃呢?

在回答这个问题前,让我们先来看看:人类为什么会保持恒温?

人类恒定的体温并非理所当然。

如果静下来思考我们的体温为何如此,会发现其中暗含着更加久远的故事:恒温动物异军突起,与变温动物争夺天下。这是一场考验能源获取、动员效率、反应速度,甚至需要抵御生化武器的持久战争。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

为了保证体温不会大幅变化,人类必须频繁地进食、进水,在体内源源不断地制造热量,从而平衡损失。其他恒温动物,也就是大部分哺乳类和鸟类也是如此。

相比之下,对体温不那么讲究的变温动物,在相同的体重下,对能量的需求却只有恒温动物的十分之一,这让它们更加容易在食物匮乏的环境中生存下来。

这样看来,变温动物的生存策略似乎更加高明。但实际情况是,奢侈消耗热量的哺乳类和鸟类,反而完全占据了大地与天空、高山与两极,它们才是当今世界统治性的物种。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

这是因为恒温具有明显的生存优势。

当气温太高,缺乏体温调节能力的变温动物必须躲藏起来,防止体温过高导致死亡;当气温太低,它们又需要寻找外部热源,或者进行休眠。

而恒温动物受气温影响就比较小,因而能适应更多变的环境,抢占更多生态位。这也解释了为何在南北两极有很多哺乳动物和鸟类,却没有爬行动物。

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此外,变温动物在外界气温变化较大时,还会行动缓慢、反应迟钝。这是因为变温动物体内控制所有生化反应速率的酶,对温度变化非常敏感,相差10℃,都会带来2-3倍的变化。

而恒温动物总是保持在自己的最佳温度,生化反应速率更高,因而拥有更加出色的反应和运动能力。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

然而问题还没有解决,虽然恒温具有这些优势,但这个恒定温度为何恰好是37℃呢?

如果我们把常温常压下水的冰点、沸点、及其之间的温度,看作一条线段,那么就会发现:黄金分割的另一端是38.2℃,非常接近于我们的平均体温。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

大概率这只是一个美妙的巧合。但生物学家们发现,黄金体温确实存在,而问题的关键与毫不起眼的真菌有关

在近十亿年的时间里,真菌都是地球生命故事的主角之一,它们侵蚀了几乎所有物种。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

然而生物学家发现,入侵人体的真菌数量惊人地少。

其中常见的包括几种毛癣菌,主要引发脚气癣;还有肺囊虫,虽然可能使人免疫系统受损而引发肺炎,但大多数情况下,都只能温顺地生活在我们的肺里。

即使有些真菌能够入侵到免疫系统受损的人身上,但它们并没有成为病原体。相反,它们只是偶尔利用宿主的弱点来发威。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

绝大多数体温在37℃左右的哺乳类动物和鸟类也很少受到真菌的骚扰。

尽管会接触到的真菌种类超过4000种,但长在哺乳类动物身上的只有不到500种,并且大部分都不会致病。对鸟类的研究同样显示,几乎没有什么真菌引发的鸟类疾病。

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除了免疫系统的功劳,体温在这其中发挥着至关重要的作用。

因为绝大多数真菌的活动温度在-4℃~30℃,只有不到三分之一的真菌能在 37℃以上的环境中存活。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

提高体温可以杀灭更多真菌,但是更高的体温也消耗更多热量,在不生病和不饿死之间,人类或是其他动物必须选择一个平衡点。

生物学家仿照哺乳动物的身体尺寸及其维持温度需要的能量损耗模拟了适宜它们身体的温度,然后将此与温度变化对防御真菌影响的模型相结合。结果发现:耗能成本少、防御能力佳的“黄金温度”是36.7℃——与人类和多数哺乳动物的体温惊人地一致。

我们的体温为何偏偏恒定在37℃左右?

而体温低于这个“黄金体温”的哺乳动物,都更易感染真菌。

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真菌入侵,引发白鼻子综合症,并易发病死亡。

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