外溫生物對低溫如何適應

Ⅰ 低溫、高溫對生物造成的危害及生物對其適應機制。

溫度對不同動物造成的危害的主要方面和程度是不同的，但大體是這樣的: 低

溫環境下生物的代謝速度會減慢，植物合成有機物速度減慢，所以食物會減

少，影響大多數動物的生活。消耗能量又得不到食物，所以體重減輕，生存受

到威脅。適應機制包括冬眠，遷徙到較溫暖的地方，吃些草根樹皮這些東西生

存。

高溫和低溫的情況類似，酶活性的降低導致生物合成分解代謝受阻，生存困

難。適應機制包括：高溫期間在樹蔭下休息，夏眠，在水中降溫和遷徙。

Ⅱ 變溫動物是如何適應攝氏度零度以下的環境的請列出原因，謝謝。

變溫動物為了在冰溫時仍能生存，有兩種適應上的選擇。一種是「忍耐冰凍」，當細胞間存有冰晶時，動物仍然可以生存，這就稱為「忍耐冰凍」。當生物選擇以忍耐冰凍來適應冰溫時，它必須能夠克服以下的問題：一、冰晶必須只存在於細胞外，而且愈小愈好，因為細胞內如果結冰，會使細胞質的濃度改變，再加上低溫會改變蛋白質的活性，影響生理代謝，細胞可能會立即死亡；二、細胞間質液體結冰的速率愈慢愈好；三、細胞必須避免脫水和萎縮；四、細胞必須維持代謝上的恆定。動物為了能成功克服以上問題，以「忍耐冰凍」方式生存，則體內必須具有特殊的「冰晶核蛋白」(ice-nucleatingprotein；INP)，以控制細胞外冰晶的形成，並利用抗凍蛋白(antifreezingprotein或thermalhysteresisproetin；THP)來控製冰晶的擴大。此外，動物體內必須具有低分子量的抗凍劑(cryoprotectants)，來維持細胞的體積和細胞膜的結構，及保持未結冰的水分不結冰，同時再減低代謝速率或是以無氧呼吸方式，來維持生命。

另一種適應方式是「避免冰凍」。此種適應和「忍耐冰凍」最大的不同是，體液如果出現結冰現象，則會危及生存，所以如何避免體內出現冰晶，是此類動物必須克服的。欲解決這問題，動物體內必須具備抑製冰晶核的形成和避免體溫降至凝固點以下的能力，它們在低溫時必須能清除體內的冰晶核，並且以體內的抗凍蛋白抑製冰晶核的形成，及累積高濃度的抗凍劑以維持體溫在凝固點以上，才能避免結冰(Rickardset，l987)。

無論變溫動物選擇那一種適應方式來渡過冰溫的環境，在她們體內都發現有冰晶核蛋白、抗凍蛋白和抗凍劑，只是它們在兩種不同適應方式的動物體內的組成和所扮演的角色，各有不同。

引申一下啊

冰晶核蛋白
1976年札卡利森(Zacharissen)和哈梅(Hammel)首次在一些「忍耐冰凍」的昆蟲和潮間帶貝類的血液中發現冰晶蛋白。INP存在細胞間質中，其主要的功能包括：一、限製冰晶只在細胞外形成；二、使結晶作用延至負零度以下才發生(約在-1O°C)；三、讓溫度在冰晶形成時保持穩定；四、降低冰晶形成的速率；五、當溫度逐漸降低時，能讓滲透壓緩慢改變：六、在開始結冰時，能在細胞外多處形成一些小冰晶核，避免形成大冰塊。

INP會被純化出來，分子量大約在74.000左右，其主要成分以胺基酸中的麩胺酸(gIutamine，20%)、絲胺酸(serine，l2%)和蘇胺酸(threonine，ll%)為主。然而lNP合成調節機制還不清楚，只知道在一些昆蟲的血液中，INP濃度有季節性的變化，春天低秋天高，因此推測它的合成調節機制可能和外界溫度有關。

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抗凍蛋白
抗凍蛋白廣泛存在於「避免冰凍」的動物體內，它就是他們能成功克服惡劣氣候的主要關鍵。在有些「忍耐冰凍」的動物體內，也可發現THP與INP共存。THP主要功能就是抑製冰的「再結晶」作用(KnightandDuman，1986)，因為INP的作用會在細胞間質內形成一些小冰晶核，但是這些小冰晶核並不穩定，只要時間過長，這些小冰晶核會再結晶成大的冰晶，這對細胞是很危險的。所以，對那些「忍耐冰凍」的動物，如要能長時間的在冰凍狀態下存活下去，就需要THP仰制小冰晶核的再結晶以免形成大的冰晶核。

在20°C短日照(11小時光照13小時黑暗或10小時光照14小時黑暗)下，可以誘導昆蟲THP的合成(HorwathandDuman，1983a)；利用25°C光照8小時及17°Cl6小時的日照周期處理，也叫誘發THP的合成(HorwathandDuman，l986)；另外在20°C長日照(16小時光照8小時黑暗)下，利用青春激素處理，也可誘導THP的產生(HorwathandDuman，1983b)。因此，有關昆蟲THP的調節，可能同時受到光周期、溫度和激素的影響。

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抗凍劑
抗凍劑主要的功能是：一、維持細胞的體積和形狀：二、保持細胞膜雙層結構的穩定與功能；三、減少細胞的脫水情形；四、降低電解質濃度。不同的動物抗凍劑組成即有不同，但是基本都是是低分子量的物質。昆蟲的抗凍劑多半由冬梭基的醇類擔任，例如甘油、山梨糖醇(sorbitol)；合成所有抗凍劑的原料是肝糖。抗凍劑合成過程基本上和肝糖水解成葡萄糖的過程相似，只是低溫活化了肝糖磷酸化酉每(glycogenphosphorylase)，並且抑制了其他的酵素，使得肝糖水解進入特殊的代謝過程，而合成抗凍劑。當冬天過後，抗凍劑會再合成肝糖類以供昆蟲利用。

此外，一些青蛙直接就用葡萄糖做為抗凍劑，原料仍是肝糖。當青蛙的皮膚降至冰溫時，便會刺漱肝臟大量將肝糖水解成葡萄糖，再出血液運送到全身，此時血液中的含量每100毫升有4500毫克，比平常血糖的含量約高9~45倍(StoreyandStorey，1990)。由此可見，冰晶核蛋白、抗凍蛋白、抗凍劑是變溫動物用以適應惡劣的冰溫環境所不可或缺的利器。

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Ⅲ 森林植物主要通過什麼對極端低溫度適應的

森林植物主要通過外皮對極端低溫度適應的。
植物(Plants)是生命的主要形態之一，包含了如樹木、灌木、藤類、青草、蕨類，及綠藻、地衣等熟悉的生物。植物可以分為種子植物、苔蘚植物、蕨類植物等，據估計現存大約有450000個物種。綠色植物大部分的能源是經由光合作用從太陽光中得到的，溫度、濕度、光線、淡水是植物生存的基本需求。
在自然界中，凡是有生命的機體，均屬於生物。生物應分為幾個界，把能固著生活和自養的生物稱為植物界，簡稱植物。

Ⅳ 低溫環境中生物是如何生存的

長期生活在低溫環境中的生物通過自然選擇，在形態、生理和行為方面表現出很多明顯的適應。在形態方面，北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植物矮小並常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態有利於保持較高的溫度，減輕嚴寒的影響。生活在高緯度地區的恆溫動物，其身體往往比生活在低緯地區的同類個體大，因為個體大的動物，其單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規律。另外，恆溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環境中有變小變短的趨勢，這也是減少散熱的一種形態適應，這一適應常被稱為Allen規律。例如北極狐的外耳明顯短於溫帶的赤狐，赤狐的外耳又明顯短於熱帶的大耳狐。恆溫動物的另一形態適應是在寒冷地區和寒冷季節增加毛和羽毛的數量和質量或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱性能。

Ⅳ 簡述極端低溫對生物的影響及生物的適應

1、極端低溫對生物的傷害可分為冷害和凍害。
冷害是指喜溫生物在零度以上的溫度條件下受害或死亡。冷害是喜溫生物向北方引種和擴展分布區的主要障礙。
凍害是指冰點以下的低溫使生物內形成冰晶而造成的損害。冰晶的形成會使原生質膜發生破裂和使蛋白質失活與變性。

2、生物對低溫環境的適應：
長期生活在低溫環境中的生物通過自然選擇，在生理、形態和行為方面表現出很多明顯的適應。
在生理方面，生活在低溫環境中的植物常通過以減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素等物質來降低植物的冰點，增加抗寒能力。
在形態方面，北極和高山植物的芽和葉片受到油脂類物質的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植株矮小且常呈匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態有利於保持體溫減輕嚴寒的影響。恆溫動物為了適應在寒冷地區和寒冷季節，增加毛的數量和改善羽毛的質量，或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱能力。生活在高緯度地區的恆溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區的同類個體大，因為個體大的動物，單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規律。恆溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低溫環境中有變小的趨勢，這也就是減少散熱的一種適應方式，這一適應方式常被稱為Allen規律。
在行為方面的適應主要表現在休眠和遷移兩個方面，前者有利於增加抗寒能力，後者可躲過低溫環境。

Ⅵ 低溫對生物的影響及生物對低溫環境的適應是怎麼樣的

低溫對生物的影響溫度低於一定的數值，生物便會因低溫而受害，這個數值稱為臨界溫度。在臨界溫度以下，溫度越低生物受害越重。低溫對生物的傷害可分為冷害、霜害和凍害三種。冷害是指喜溫生物在零度以上的溫度條件下受害或死亡，例如海南島的熱帶植物丁子香在氣溫降至6.1℃時葉片便受害，降至3.4℃時頂梢乾枯，受害嚴重。當溫度從25℃降到5℃時，金雞納就會因酶系統紊亂使過氧化氫在體內積累而引起植物中毒。熱帶魚，如鱂，在水溫10℃時就會死亡，原因是呼吸中樞受到冷抑制而缺氧。冷害是喜溫生物向北方引種和擴展分布區的主要障礙。

凍害是指冰點以下的低溫使生物體內(細胞內和細胞間隙)形成冰晶而造成的損害。冰晶的形成會使原生質膜發生破裂和使蛋白質失活與變性。當溫度不低於-3℃或-4℃時，植物受害主要是由於細胞膜破裂引起的；當溫度下降到-8℃或-10℃時，植物受害則主要是由於生理乾燥和水化層的破壞引起的。動物對低溫的耐受極限(即臨界溫度)隨種而異，少數動物能夠耐受一定程度的身體凍結，這是動物避免低溫傷害的一種適應方式，例如搖蚊在-25℃的低溫下可以經受多次凍結而能保存生命。而一些潮間帶動物在-30℃的低溫下暴露數小時後，雖然體內90％的水都結了冰，但冰晶一般只出現在細胞外面，當冰晶融化後又能恢復正常狀態。動物避免低溫傷害的另一種適應方式是存在過冷現象，這種現象最早是在昆蟲中發現的。當昆蟲體溫下降到冰點以下時，體液並不結冰，而是處於過冷狀態，此時出現暫時的冷昏迷但並不出現生理失調，如果環境溫度回升，昆蟲仍可恢復正常活動。當溫度繼續下降到過冷點(臨界點)時體液才開始結冰，但在結冰過程中釋放出的潛熱又會使昆蟲體溫回跳，當潛熱完全耗盡後體溫又開始下降，此時體液才開始結冰，昆蟲才會死亡。昆蟲的過冷點依昆蟲的種類、蟲態、生活環境和內部生理狀態而有所不同。小葉蜂越冬時過冷到-25℃、-30℃而不死亡，並且還可藉助於分泌甘油使體液冰點進一步下降。小繭蜂體內的甘油濃度在冬季可達到30％，可使體液冰點下降到-17.5℃，甚至可過冷到-47.7℃還不結冰。

生物對低溫環境的適應長期生活在低溫環境中的生物通過自然選擇，在形態、生理和行為方面表現出很多明顯的適應。在形態方面，北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植物矮小並常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態有利於保持較高的溫度，減輕嚴寒的影響。生活在高緯度地區的恆溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區的同類個體大，因為個體大的動物，其單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規律。另外，恆溫動物身體的突出部分，如四肢、尾巴和外耳等，在低溫環境中有變小變短的趨勢，這也是減少散熱的一種形態適應，這一適應常被稱為Allen規律，例如北極狐、赤狐、非洲大耳狐的耳殼的大小變化。恆溫動物的另一形態適應是在寒冷地區和寒冷季節增加毛和羽毛的數量和質量或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱性能。

在生理方面，生活在低溫環境中的植物常通過減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素等物質來降低植物的冰點，增加抗寒能力。例如鹿蹄草就是通過在葉細胞中大量貯存五碳糖、黏液等物質來降低冰點，這可使其結冰溫度下降到-31℃。此外，極地和高山植物在可見光譜中的吸收帶較寬，並能吸收更多的紅外線，虎耳草等耐寒植物的葉片在冬季時由於葉綠素破壞和其他色素增加而變為紅色，有利於吸收更多的熱量。動物則靠增加體內產熱量來增加禦寒能力和保持恆定的體溫，但寒帶動物由於有隔熱性能良好的毛皮，往往能使其在少增加甚至不增加(北極狐)代謝產熱的情況下就能保持恆定的體溫。

Ⅶ 生物對極端溫度的適應，在行為、形態、生理等方面解答

生物對極端溫度的適應

（1）生物對低溫環境的適應

長期生活在低溫環境中的生物通過自然選擇，在生理、形態和行為方面表現出很多明顯的適應。

在生理方面，生活在低溫環境中的植物常通過以減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素等物質來降低植物的冰點，增加抗寒能力。例如，鹿蹄草就是通過在葉細胞中大量貯存五碳糖、粘液等物質來降低冰點的，這可使其結冰溫度下降到-31℃。動物則靠增加體內產熱量來增強禦寒能力和保持恆定的體溫。但由於寒帶動物由於有隔熱性能良好的毛皮，往往能使其在少增加甚至不增加代謝產熱的情況下，就能保持恆定的體溫。

在形態方面，北極和高山植物的芽和葉片受到油脂類物質的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植株矮小且常呈匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態有利於保持體溫減輕嚴寒的影響。恆溫動物為了適應在寒冷地區和寒冷季節，增加毛的數量和改善羽毛的質量，或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱能力。生活在高緯度地區的恆溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區的同類個體大，因為個體大的動物，單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規律。恆溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低溫環境中有變小的趨勢，這也就是減少散熱的一種適應方式，這一適應方式常被稱為Allen規律。
在行為方面的適應主要表現在休眠和遷移兩個方面，前者有利於增加抗寒能力，後者可躲過低溫環境。

（2 ）生物對高溫環境的適應

生物對高溫環境的適應也表現在形態、生理和行為三個方面。

適應高溫環境的一些植物生有密絨毛和鱗片，能過濾一部分陽光；有些植物體呈白色、銀白色，葉片革質發亮，能反射一大部分陽光，使植物體免受熱傷害；有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊，減少光的吸收面積；還有些植物的樹乾和根莖生有很厚的木栓層，具有絕熱和保護作用。植物對高溫的生理適應主要是降低細胞含水量，增加可溶性糖或鹽的濃度，這有利於減緩代謝速率和增加原生質的抗凝結能力。其次是靠旺盛的蒸騰作用避免植物體因過熱而受害。還有一些植物具有反射紅外線的能力，夏季反射的紅外線比冬季多，這也是避免植物體受到高溫傷害的適應。

動物對高溫環境的一個重要適應就是適當放鬆恆溫性，使體溫有較大的變幅，這樣在高溫炎熱的時刻就能暫時吸收和儲存大量的熱，並使體溫升高，而後在環境條件改善時或躲到陰涼處時再把體內的熱量釋放出去，體溫也會隨之下降。沙漠中的嚙齒動物對高溫環境常常採取行為上的適應對策，即夏眠、穴居和白天躲入洞內晚上出來活動。有些黃鼠不僅在冬季進行冬眠，還要在炎熱乾旱的夏季進行夏眠。晝伏夜出是躲避高溫的有效行為適應，因為夜晚溫度低，可大大減少蒸發散熱失水，特別是在地下巢穴中，這就是所謂夜出加穴居的適應對策。

Ⅷ 生物是如何適應極端溫度條件的

（一）生物對低溫環境的適應 長期生活在低溫環境中的生物通過自然選擇，在形態、生理和行為方面表現出很多明顯的適應。在形態方面，北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植物矮小並常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態有利於保持較高的溫度，減輕嚴寒的影響。生活在高緯度地區的恆溫動物，其身體往往比生活在低緯地區的同類個體大，因為個體大的動物，其單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規律。另外，恆溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環境中有變小變短的趨勢，這也是減少散熱的一種形態適應，這一適應常被稱為Allen規律。例如北極狐的外耳明顯短於溫帶的赤狐，赤狐的外耳又明顯短於熱帶的大耳狐。恆溫動物的另一形態適應是在寒冷地區和寒冷季節增加毛和羽毛的數量和質量或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱性能。

在生理方面，生活在低溫環境中的植物常通過減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素等物質來降低植物的冰點，增加抗寒能力。例如鹿蹄草（Pirola）就是通過在葉細胞中大量貯存五碳糖、粘液等物質來降低冰點的，這可使其結冰溫度下降到-31℃。此外，極地和高山植物在可見光譜中的吸收帶較寬，並能吸收更多的紅外線，虎耳草（saxi fraga）和十大功勞（Mohonia）等植物的葉片在冬季時由於葉綠素破壞和其他色素增加而變為紅色，有利於吸收更多的熱量。動物則靠增加體內產熱量來增強禦寒能力和保持恆定的體溫，但寒帶動物由於有隔熱性能良好的毛皮，往往能使其在少增加（圖2-20中的紅狐和雷鳥）甚至不增加（北極狐）代謝產熱的情況下就能保持恆定的體溫。從圖2-20中可以看出，動物對低溫環境的適應主要表現在熱中性區寬、下臨界點溫度低和在下臨界點溫度以下的曲線斜率小。例如北極狐和生活在阿拉斯加的紅狐，其熱中性區都很寬，下臨界點溫度可低到-10℃ 以下，即使在下臨界點溫度以下代謝率的增加也很緩慢（紅狐）甚至不增加（北極狐）。在低溫環境中減少身體散熱的另一種適應是大大降低身體終端部位的溫度，而身體中央的溫暖血液則很少流到這些部位。例如生活在冰天雪地的北極灰狼，其腳爪可保持在接近冰點的溫度。一隻站立在冰面上的鷗，其腳掌部的溫度為0～5℃，溫度自下而上逐漸升高，到達生有羽毛的脛部為32℃，而鷗的體溫為38～41℃。

行為上的適應主要表現在休眠和遷移兩個方面，前者有利於增加抗寒能力，後者可躲過低溫環境，這在前一節中已舉過許多實例。

（二）生物對高溫環境的適應 生物對高溫環境的適應也表現在形態、生理和行為三個方面。就植物來說，有些植物生有密絨毛和鱗片，能過濾一部分陽光；有些植物體呈白色、銀白色，葉片革質發亮，能反射一大部分陽光，使植物體免受熱傷害；有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊，減少光的吸收面積；還有些植物的樹乾和根莖生有很厚的木栓層，具有絕熱和保護作用。植物對高溫的生理適應主要是降低細胞含水量，增加糖或鹽的濃度，這有利於減緩代謝速率和增加原生質的抗凝結力。其次是靠旺盛的蒸騰作用避免使植物體因過熱受害。還有一些植物具有反射紅外線的能力，夏季反射的紅外線比冬季多，這也是避免使植物體受到高溫傷害的一種適應。

動物對高溫環境的一個重要適應就是適當放鬆恆溫性，使體溫有較大的變幅，這樣在高溫炎熱的時刻身體就能暫時吸收和貯存大量的熱並使體溫升高，爾後在環境條件改善時或躲到陰涼處時再把體內的熱量釋放出去，體溫也會隨之下降。沙漠中的嚙齒動物對高溫環境常常採取行為上的適應對策，即夏眠、穴居和白天躲入洞內夜晚出來活動。有些黃鼠（Citellus）不僅在冬季進行冬眠，還要在炎熱乾旱的夏季進行夏眠。晝伏夜出是躲避高溫的有效行為適應，因為夜晚濕度大溫度低，可大大減少蒸發散熱失水，特別是在地下巢穴中。這就是所謂夜出加穴居的適應對策。在前一節介紹內穩態行為機制時，已舉過很多實例，在此不再重復。

Ⅸ 生物對極端的高溫和低溫會產生哪些適應

生物在這樣的低溫或者高溫情況下體內會產生一的變化，比如通過出汗來調節體溫的溫度但是超過這個溫度可能會中暑或者其他現象

Ⅹ 植物對低溫和高溫適應的方式各有哪些

低溫：

春天發芽，夏季開花，秋天結實，冬季休眠。休眠對適應外界嚴酷環境有特殊意義。植物的休眠主要是種子的休眠。

高溫：

對高溫的適應表現在有些植物體具有密生的絨毛或鱗片，能過濾一部分陽光，發亮的葉片能反射大部分光線，以及葉片垂直排列，減少吸光面積等。

生物對溫度的適應是多方面的，包括分布地區、物候的形成、休眠及形態行為等[2]。 極端溫度是限制生物分布的最重要條件。高溫限制生物分布的原因主要是破壞生物體內的代謝過程和光合呼吸平衡，其次是植物因得不到必要的低溫刺激而不能完成發育階段。

植物在寒冷到來之前，在生理上相應地做出各種適應性反應：如可溶性糖渡度的提高，就可以提高細胞溶液濃渡，使水點降低。還可以緩沖原生質過度脫水，保護原生質膠體不致遇冷凝固。

外糖分子還有巨大的表面活動能力，可以吸附在細胞器的表面之上，減弱它們的生命能力；細胞內糖多，滲透壓加大，保留水分多，減少外出結冰。還有的植物通過降低自身含水量，以適應低溫條件，安全渡過寒冷的冬季。

(10)外溫生物對低溫如何適應擴展閱讀

溫度與生物發育的關系一方面體現在某些植物需要經過一個低溫「春化」階段，才能開花結果，完成生命周期；另一方面反映在有效積溫法則上。

有效積溫法則的主要含義是植物在生長發育過程中，必須從環境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發育，而且植物各個發育階段所需要的總熱量是一個常數。