病原體可能促進了溫血動物的進化

鹿和小鹿（股票圖像）。

圖片來源：?hkuchera / Adobe Stock

六億年前，動物出現發熱作為對感染的反應：體溫升高可以優化其免疫系統。當時，幾乎所有動物物種都是冷血動物。他們不得不長時間坐在溫暖的棲息地，以達到發燒範圍的體溫。對於巴拿馬史密森熱帶研究所（STRI）的Tupper研究員Michael Logan來說，病原體可能是溫血動物首次出現的原因。

乍一看，冷血動物或「ectotherms」似乎很容易。因為它們無法在體內調節體溫，所以它們比溫血動物或相同大小的「吸熱」消耗的能量低30倍。因此，雖然哺乳動物和鳥類不斷投入熱量來維持高溫穩定的體溫，但爬行動物和兩棲動物如果想要舒適，就可以在周圍環境中尋找溫暖的地方。但是，如果太陽熱是如此之大，為什麼哺乳動物和鳥類會制定出一種代價高昂的不同策略呢？

多年來，科學家們已經提出了三種不同的模型來解釋為什麼吸熱會進化出高溫穩定的體溫。有人聲稱它有助於生理過程; 另一方面，它可以幫助動物在更長的時間內保持活動; 第三，它使父母能夠照顧早熟的後代。然而，這些模型都沒有找到強有力的支持，吸熱的進化歷史仍然有些神秘。

儘管這些各種假設對他們來說可能有些道理，但對於Logan來說，觸發器必定會對動物生存和繁殖的能力產生深遠的影響，否則吸熱會成為一種策略成本太高而且不會受到自然選擇的青睞。在最近發表在生態學與進化論思想雜誌上的一篇論文中，他解釋了這一理論。

「我的假設是，通過幾乎所有時間保持身體溫暖，哺乳動物和鳥類有效地使其免疫系統能夠抵抗惡性病原體，並且這可能是導致極其昂貴的吸熱策略首先進化的部分原因，」洛根說。

在這種情況下，吸熱可能提供超過外熱的關鍵優勢。對病原體產生快速發熱反應的能力意味著吸熱不受其棲息地的熱變化的限制。同時，冷血動物依靠外部熱源來達到類似發燒的溫度。它們受到環境條件的波動的影響，並且在尋找引發發熱所需的理想小氣候時，它們可能難以覓食或交配並且可能暴露於捕食者。

「這一假設來自免疫學和動物生理學領域的最新發現，但我們仍需要通過數據和實驗對其進行嚴格測試，」Logan說。「例如，我的模型預測，保持最溫暖，最穩定的體溫（所有其他條件保持相同）的物種也應該經歷疾病爆發頻率最高或毒力最強的病原體。」

（來源：史密森尼熱帶研究所）

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