変温動物と恒温動物

真冬に暖房を一日中しっかり効かせている部屋と、日差しの届く昼間だけ暖かくなるビニールハウスを思い浮かべてみてください。私たちヒトや鳥類のような恒温動物は、暖房をつけっぱなしにした部屋のようなものです。ご飯を食べて得たエネルギーの多くを、体内のボイラーを回して熱を作るために使っています。そのため、外が氷点下になってもヒトは約36.5度、鳥類はさらに高い約40度の体温をキープできるのです。

一方、トカゲやカエル、魚などの変温動物はビニールハウスに似ています。体内であまり熱を生み出せないため、トカゲは朝になると日当たりのいい岩の上に登って体を温めなければなりません。体が温まって初めて、筋肉や消化器官がしっかり働き始めるからです。

恒温動物は寒い日でも素早く動いて狩りをしたり逃げたりできますが、体温を保つために絶えず餌を食べ続けなければなりません。対照的に変温動物は、寒くなると体がこわばって動きにくくなるものの、エネルギーを無駄遣いせず節約する力に長けているため、何週間も何も食べずに平気で生き延びることができます。

かつては変温動物を「冷血動物」、恒温動物を「温血動物」と呼んでいました。そのため、トカゲやヘビの血はいつも氷のように冷たいと思われがちです。しかし、真昼の砂漠の岩の上で日光浴をしたトカゲの体温は、40度を軽く超えてヒトよりも熱くなることすらあります。血が冷たいのではなく、体温を調節する仕組みが違うだけなのです。

より正確に言えば、体温が一定かどうかと、熱をどこから得ているかは別の基準です。そのため現代の生物学では、熱の出どころに基づいた用語がよく使われます。体内の代謝によって熱を生み出すものを「内温動物」、日光や周囲の空気など外部環境から熱を取り入れるものを「外温動物」と呼びます。

自然界には、この境界を行き来するユニークな動物も少なくありません。例えば、オサガメやマグロ、ホホジロザメは変温動物に分類されますが、力強く泳ぐときに筋肉から出る熱を特別な血管網で閉じ込め、特定の部位の温度を周囲の海水よりもずっと温かく保っています。

どちらの仕組みが進化として優れている、とは一概に言えません。それぞれが生息する環境に合わせて生き残る確率を最大限に高めた、見事な適応戦略だからです。

恒温動物は、雪に覆われた極地から焼けつくような砂漠まで、地球上のほぼあらゆる場所で生息できます。毛皮や羽毛、厚い皮下脂肪を備えて、体の熱が外に逃げないように防いでいます。しかし、餌が手に入らなくなると体温を維持できず、命の危険に直面します。そのためシマリスやコウモリ、ハリネズミなどの一部の恒温動物は、餌の乏しい冬に体温や代謝を意図的に大きく下げる「冬眠」をして乗り切ります。

一方の変温動物は、餌が少ない過酷な環境でも驚くべき生命力を発揮します。冬場のように気温が下がりすぎると体温も一緒に低下するため、土の中や水底に潜り込み、活動をストップして越冬します。エネルギーをほとんど消費せずに春を待つのです。