生物界的热现象

生物界的热现象

任何一个化学反应过程，都因为参加反应的物质中，原子最外层电子的运动状态改变而伴随有温度的变化。这个过程中温度的变化可能是负值（吸收热量），也可能是正值（放出热量）。温度变化是物质分子热运动的表现形式，分子运动愈快，物质温度就越高。生物界的热——动物的体温，主要是由生物能（生命物质的化学能）提供的。这里我们既不讨论由体内分子热运动所表现出来的能量，也不讨论生命过程中化学能的变化，而主要讨论生物体热力学和生物对热门信息的感觉器两个问题。

在炎热的夏天，南方的水牛喜欢到池塘浸泡，鸡会张开嘴不停地喘息，山羊躲藏在树阴下面……这都是因为它们没有汗腺来调节体温。但人们除了寻找和制造凉爽的条件之外，还可以通过汗腺来进行体温调节。

在研究活机体与其环境间的热相互作用的时候，可以沿用工程系统热力学的某些概念。活机体的热力学与化学过程的热力学差别很大，而活机体与热机系统的热力学差别就更大。之所以产生这种差别，是因为被看做热力学系统的活机体不断地发生产热的可逆反应；而非生命热系统中若发生产热，总可以看做是处于平衡的可逆反应。

有些动物的体温是随环境温度的变化而变化的，这类动物叫冷血动物；有些动物的体温不大受环境的影响，体温保持相对恒定，叫恒温动物。体温是决定活机体内化学反应速度率的一个主要因素，体温升高一度时，基础代谢强度增加7%。大多数高等动物的体温是恒定的，其调节体温不是控制产热，而是调节散热机能。恒温动物的散热主要是以红外线辐射的形式进行，又因为红外线辐射携带大量的信息，于是一些动物（特别是夜行动物）进化出了能接收红外线信息的器官，例如蛇就是利用红外探测器在夜间捕食小鸟的。

人们发现，蟒蛇科的蛇的唇口和响尾蛇亚科的蛇的颊窝红外感觉器的效率超过了它的视觉，其方向性和选择性比人造红外线探测器精确很多。因此，瞎眼睛的蛇也能根据红外线辐射来追踪和捕获猎物。蛇还能在来自太阳、热石头等干扰场中，识别活的动物，对死鼠则不予理会。可见生物界的红外装置抗干扰和识别能力是很高的。

感受红外辐射的还有深水乌贼。深水乌贼的热视眼分布在乌贼尾部的整个下表面。当热视眼接收到红外线信息后，引发视觉神经产生脉冲，脉冲信号被送入神经中枢加工、处理。此外，蚂蚁、蚊子也对红外辐射很敏感。研究生物界的红外探测器，探索生物界利用红外感受器接收、加工处理红外线信息的秘密，将有助于研究、设计和制造新型的红外装置，增强人类认识和改造自然的能力。