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동물의 체온조절 시스템

Contents

1. 개요
2. 조절 방식
2.1. 온혈동물
2.2. 냉혈동물
3. 생존의 장단점
3.1. 생존지역
3.2. 약점 시간
3.3. 에너지
3.4. 감염
4. 참조

1. 개요

동물의 체온 조절 시스템은 크게 2가지로 나누어진다.

  • 온혈동물(Warm-Blooded) : 항온동물(ectotherms)이라고도 한다. 몸의 내부에서 음식으로 얻은 에너지를 소모하여 열을 발생시킨다. 포유류, 조류 등이 있다.
  • 냉혈동물(Cold-Blooded) : 변온동물(endotherms)이라고도 한다. 내부에서 열을 발생시키는 기능이 없고, 대신 주변 환경에서 열을 얻는다. 파충류, 양서류, 어류, 곤충 등이 있다. 냉혈동물은 의미를 곧바로 연결하면 '차가운 피를 가진 동물'이라는 뜻이지만, 실제로는 체온에 변동이 있으므로 몇몇 동물은 인간 이상으로 체온이 치솟기도 한다.
  • 중온동물(mesothermic) : 항온동물과 변온동물의 중간. 주변 환경에 따라 체온이 달라지지만, 체내에서 열을 생성하는 기능 또한 갖추고 있다. 공룡중온동물이었다는 학설이 있다. 현존하는 동물 가운데서는 가시두더쥐, 백상아리 등이 이로 분류된다.

  • 몇몇 동물은 특수한 체온조절을 하기도 한다.
    • 곰 등의 동면을 하는 생물은 온혈동물이지만 체온이 크게 변화한다.
    • 은 날개를 빠르게 움직여서 스스로 온도를 얻을 수 있다.

2. 조절 방식

2.1. 온혈동물

  • 냉각
    • 땀 : 땀을 흘려서 수분으로 열을 배출한다.
    • 는 땀샘이 없다. 대신 입으로 열을 배출한다. 물에 사는 많은 포유류들은 땀샘이 없다.
    • 생체 라디에이터(!?) : 몇몇 포유류는 열을 배출하기 위해서 과도하게 커다란 기구를 갖추고 있다. 토끼의 귀, 코끼리의 귀 등이 대표적인 예.
  • 모피 : 모피를 이용하여 따듯한 공기층을 유지하고 체온을 보호한다.

2.2. 냉혈동물

  • 햇빛과 그늘 : 체온이 낮을 때는 햇빛이 있는 곳으로 이동하고, 체온이 높을 때는 그늘로 이동한다.
  • 신체 자체가 기본적으로 체온변화에 대응하는 폭이 넓다. 파충류는 인간이라면 쓰러질 정도인 체온에서도 활동할 수 있고, 반대로 인간이라면 얼어죽을 체온에서도 생존할 수 있다.
  • 관성항온성 : 몇몇 냉혈동물은 커다란 덩치를 이용하여 제한적인 항온성을 지니기도 한다. 현재는 몇몇 대형 거북에서 관찰할 수 있다.

3. 생존의 장단점

3.1. 생존지역

온혈동은 냉혈동물은 열을 얻을 수 없어 활동이 거의 불가능한 지역에서 생존할 수 있다. 냉혈동물은 생존 지역에 제한된다.

3.2. 약점 시간

온혈동물은 열을 발생하는 능력 덕분에 거의 언제나 활성 상태에 있으며, 야간에도 활동이 가능하다. 체온이 낮은 시간이라는 약점을 가지지 않는다.

냉혈동물은 주변의 온도에 따라서 활성 상태가 달라진다. 체온이 낮아진 시간대(주로 밤)에는 활동이 크게 둔해지며, 사냥을 하거나 포식자를 피하기 전에는 체온을 먼저 올려야 한다. 체온이 낮은 상태에서는 활동성이 크게 떨어지기 때문에 냉혈동물은 아주 위험해진다.저 녀석을 잡아. 체온을 낮췄으니 오래가지 못할 거야 체온이 없어서.... 힘이 빠진다.

3.3. 에너지

온혈동물은 열을 생성하는데 많은 에너지를 소모한다. 거의 모든 음식물을 열로 소모하고 있어, 포유류와 조류는 같은 무게의 냉혈 동물보다 훨씬 많은 음식과 에너지가 필요하다. 신체의 표면적에 비례하여 열이 손실되므로, 질량 대비 표면적이 적어진다.

또한 몸은 일정한 크기 이상이 되어야 한다. 너무 작은 온혈동물은 열을 생성하는 것보다 열을 더 빨리 잃게 되기 때문이다. 작은 온혈동물은 큰 온혈동물보다 더 자주 식사를 섭취해야 한다.

냉혈동물은 체온 유지에 많은 에너지를 낭비하지 않기 때문에, 같은 양의 음식으로 더 오래 생존할 수 있다. 이는 온혈동물보다 훨씬 적은 음식만 먹고도 생존할 수 있다는 뜻이며, 먹이를 구하기 어려운 극한 상황에서 생존성이 높아진다. 냉혈동물들은 음식이 부족한 경우, 가능한한 신체 온도를 낮게 유지하려 한다.

3.4. 감염

바이러스, 박테리아, 기생충 등 감염원은 따뜻한 환경에서 살기 좋다. 세균류는 낮은 온도에서는 활동이 느려진다. 따뜻한 체온이 일정하게 유지되는 온혈동물의 몸은 이것들이 살기에 아주 좋다. 이 때문에 포유류와 조류는 냉혈동물보다 더 강한 면역체계를 가지고 있다.

냉혈동물은 체온이 끝없이 변화하기 때문에 감염되는 기생생물들이 살기에 좋지 않다. 냉혈동물은 자연스럽게 온혈동물보다 감염에 강해진다. 파충류의 면역 시스템은 따뜻할 때 효과적이지만, 감염이 되었을 때는 의도적으로 체온을 낮춰서 대응하기도 한다.

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