哺乳類は一般に、外気温が変わっても体内で熱をつくり、深部体温を一定の範囲に保つ恒温性を持ちます。しかし実際には、体温はいつでも同じ値に固定されているわけではありません。昼と夜、睡眠と覚醒、季節、食物の量、外気温などによって体温は変動し、種によっては冬眠や日内休眠のときに大きく低下します。
この変化は、体温調節がうまく働かなくなった結果とは限りません。寒い季節や食物不足のときには、高い体温を維持し続けるためのエネルギーコストが大きくなるため、あえて代謝と熱産生を下げて体温の変動幅を広げる方が有利な場合があります。つまり、哺乳類の「恒温」は体温を一つの数字へ固定する仕組みではなく、環境とエネルギー状態に応じて、どこまで一定に保つかを柔軟に調節する仕組みなのです。
まず、「恒温」と「体温がまったく変わらない」は同じではない
哺乳類の多くは、代謝によって体内で熱をつくる内温性を持ち、外気温が変わっても深部体温を比較的狭い範囲へ保ちます。この性質が一般に恒温性と呼ばれます。
ただし、健康な哺乳類でも体温には日内変動があります。活動期には高め、休息期には低めになることが多く、睡眠、運動、摂食、繁殖などでも変化します。したがって恒温性は、「37℃のような一つの値を常に守ること」ではなく、細胞や臓器が正常に働ける範囲へ体温を調整することだと考える方が正確です。
さらに一部の哺乳類では、その安全な範囲自体を季節や環境条件に応じて大きく変えます。このように体温が時間的に大きく変化する性質は、異温性と呼ばれます。
寒くなると、体温維持に必要なエネルギーが増える
外気温が体温より低いと、体表から周囲へ熱が失われます。哺乳類は毛や皮下脂肪で熱を逃がしにくくし、皮膚血管を収縮させ、必要に応じて筋肉のふるえや褐色脂肪による非ふるえ熱産生を使って失った熱を補います。
しかし、熱をつくるには燃料が必要です。寒さが厳しいほど、同じ体温を維持するために多くのエネルギーを使わなければなりません。しかも冬は、昆虫や植物などの食物が減る季節でもあります。
このため、寒さと食物不足が重なる環境では、「体温を高く保つこと」そのものが生存上の負担になります。そこで一部の哺乳類は、高い体温を守り続けるのではなく、一時的に体温を下げてエネルギー消費を減らします。
日内休眠では、数時間だけ体温と代謝を下げる
小型哺乳類の中には、一日の一部で体温と代謝を大きく下げる日内休眠を利用する種がいます。通常は24時間未満の低代謝状態で、その後ふたたび自力で熱をつくって覚醒します。
日内休眠は、夜間や早朝など気温が低く、活動しても十分な食物が得にくい時間帯に使われることがあります。小型哺乳類は体重に対する体表面積が大きく、熱を失いやすいため、数時間だけでも体温維持を緩めることで大きな省エネルギー効果を得られます。
2025年に報告されたキヌゲネズミの研究では、短日・低温という冬期に似た条件で、自発的で可逆的な体温低下が観察されました。体温低下は24時間を超えず、日内休眠として利用されていることが示されました。
冬眠では、体温調節の設定を季節単位で大きく切り替える
冬眠は、日内休眠より長い低代謝・低体温状態を繰り返す戦略です。シマリス、マーモット、ジリス、ハムスター類などでは、冬季に数日から数週間続く休眠状態と短い覚醒を繰り返します。
冬眠中は、単に外気温に冷やされて体温が下がるのではありません。熱産生と熱放散の制御が能動的に変更され、代謝率を大きく下げた結果として体温が低下します。そのため、病的な低体温症とは仕組みが異なります。
冬眠動物の中には、毎年ほぼ決まった季節に冬眠可能な体へ変化する種もいれば、短日と低温などの環境条件が続くことで冬眠へ入る種もいます。つまり、冬眠は気温だけで決まる単純な反応ではなく、季節時計と現在の環境の両方に影響されます。
日長は「冬が近い」ことを知らせる安定した季節情報になる
気温は日ごとの変動が大きく、秋でも暖かい日があり、春でも寒い日があります。一方、日長は緯度ごとに毎年規則的に変化します。そのため季節性の強い哺乳類では、日長が「これから冬が来る」という予告信号として使われます。
短日条件が続くと、メラトニンなどを介して代謝、繁殖、脂肪蓄積、熱産生などの季節生理が変化します。冬眠動物では、冬眠に入る前から脂肪組織や代謝経路が季節的に再構成されることが報告されています。
この準備があるため、寒波が来た日に突然冬眠体質へ変わるのではなく、冬のエネルギー不足へ先回りして対応できます。
食物不足だけでも、体温を下げる方向へ調節が変わることがある
休眠は寒さだけで引き起こされるとは限りません。食物を十分に得られない状況では、活動を続けて体温を高く保つほど、体内のエネルギー貯蔵が速く減ってしまいます。
そのため一部の小型哺乳類では、摂食量が減ると日内休眠が起こりやすくなります。気温がそれほど低くなくても、エネルギー収支が悪化すれば体温を下げる方が有利になることがあります。
このことから、哺乳類の体温調節は「外気温だけを見て反応する仕組み」ではありません。脳は、体内のエネルギー状態、食物の利用可能性、季節情報などを合わせて、熱産生へどれだけエネルギーを使うかを調節しています。
休眠中でも、体温は外気温に完全に任せているわけではない
体温が大きく下がる休眠中でも、哺乳類が変温動物とまったく同じ状態になるわけではありません。外気温が下がりすぎれば、休眠中でも熱産生を増やし、体温が危険な範囲まで低下しないよう守る種があります。
つまり、休眠時には体温調節を「停止」するのではなく、平常時とは異なる低い体温域へ設定を切り替えていると考えられます。
この点が、外気温の低下に受動的に従って体温が下がるだけの状態との重要な違いです。低い体温を許容しながらも、その範囲内で生存に必要な制御は残っています。
体の大きさによって、体温を変化させる利点も変わる
小型哺乳類は、体積に対して表面積が大きいため熱を失いやすく、体温維持の相対的なコストが高くなります。そのため日内休眠は、小型哺乳類に特に多く見られます。
一方、大型哺乳類では体温そのものを急速に大きく下げることが難しくなります。大きな体には多くの熱が蓄えられているため、冷えるにも温まるにも時間がかかるからです。
クマの冬眠では、小型のジリス類ほど深く体温を下げなくても、代謝を大きく抑えて省エネルギー状態を維持できます。このように、同じ冬眠でも体サイズによって「どこまで体温を下げるか」と「どこまで代謝を下げるか」の組み合わせが異なります。
季節によって「普段の体温」自体が少し変わる種もいる
冬眠するほど大きな変化を示さない哺乳類でも、季節によって平均体温や日内変動幅が変化することがあります。
冬には熱損失を減らすため末梢血流を抑えたり、代謝や甲状腺ホルモンの状態を変えたりし、暑い季節には放熱を増やす方向へ調節が変わります。こうした季節順化によって、同じ外気温へ対する反応も夏と冬では同じにならない場合があります。
したがって、「この種の正常体温は○℃」という一つの数字だけでは、季節性を持つ動物の体温調節を十分に表せません。平均値だけでなく、季節、時刻、活動状態を合わせて見る必要があります。
暑い環境では、体温を少し上げて水を節約する場合もある
体温の変動幅が広がるのは、寒い季節だけではありません。暑く乾燥した環境では、体温を一定に保つための蒸発冷却が大量の水を必要とします。
そのため砂漠の一部の哺乳類では、日中に体温がある程度上昇するのを許容し、夜に低下させることで、水を使った冷却を減らします。これは適応的異温性の一つです。
つまり、体温を変動させる利点は「寒さへの省エネルギー」だけではありません。高温環境では、水分を節約するために変動幅を広げることもあります。
同じ種でも、地域や個体の状態で休眠の使い方は変わる
休眠や冬眠の利用は、種ごとに完全に固定されたものではありません。同じ種でも、緯度、標高、気温、餌資源、年齢、性、繁殖状態などによって休眠に入る時期や深さが変化することがあります。
たとえば繁殖中の個体は、配偶者探索や育児のため活動を続ける必要があり、休眠を使いにくい場合があります。一方、非繁殖期で食物が乏しい時期には、休眠による省エネルギーの利益が大きくなります。
この柔軟性は、体温調節が単独の生理機能ではなく、繁殖、栄養、行動、季節リズムとつながった全身的な調節であることを示しています。
気候変動では、日長と実際の寒さ・食物条件がずれる可能性がある
季節性の強い哺乳類では、日長を使って冬の準備を始める種があります。しかし、気候が温暖化しても日長の年周期は変わりません。一方、積雪、気温、植物の成長、昆虫の発生時期などは変化します。
その結果、体が冬型へ切り替わる時期と、実際の寒さや餌不足の時期がずれる可能性があります。逆に、温暖な冬でも餌が少なければ休眠の省エネルギー効果が必要になる場合があります。
体温調節の季節変化を理解することは、野生哺乳類が急速な環境変化へどこまで柔軟に対応できるかを考える上でも重要です。
まとめ：哺乳類の恒温性は、必要に応じて「緩める」こともできる
哺乳類の体温が季節や環境によって変化するのは、恒温性が失われるからではありません。高い体温を維持するには大量のエネルギーが必要なため、寒さと食物不足が重なると、日内休眠や冬眠によって代謝と熱産生を能動的に下げ、体温変動を広げる方が有利になることがあります。
この変化には、現在の気温だけでなく、日長による季節情報、食物の利用可能性、体サイズ、繁殖状態などが関わります。また暑く乾燥した環境では、水分を節約するために体温上昇をある程度許容する種もいます。
つまり、哺乳類の「恒温」は体温を常に同じにする硬い仕組みではありません。環境とエネルギー条件に応じて、平常時は狭い範囲に保ち、必要なときにはあえて変動幅を広げる柔軟な体温調節システムなのです。
参考資料
- 山口良文「哺乳類の冬眠と季節性のからだの変化」低温生物工学会誌
- 正木美佳ほか「キヌゲネズミにおける自発日内休眠の利用」哺乳類科学
- The Torpid State: Recent Advances in Metabolic Adaptations and Protective Mechanisms
- Seasonal Expression of Avian and Mammalian Daily Torpor and Hibernation
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