（一）生物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng) 長(zhǎng)期生活在低溫環(huán)境中的生物通過自然選擇，在形態(tài)、生理和行為方面表現(xiàn)出很多明顯的適應(yīng)。在形態(tài)方面，北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質(zhì)的保護(hù)，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植物矮小并常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態(tài)有利于保持較高的溫度，減輕嚴(yán)寒的影響。生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯地區(qū)的同類個(gè)體大，因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其單位體重散熱量相對(duì)較少，這就是Bergman規(guī)律。另外，恒溫動(dòng)物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢(shì)，這也是減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)，這一適應(yīng)常被稱為Allen規(guī)律。例如北極狐的外耳明顯短于溫帶的赤狐，赤狐的外耳又明顯短于熱帶的大耳狐。恒溫動(dòng)物的另一形態(tài)適應(yīng)是在寒冷地區(qū)和寒冷季節(jié)增加毛和羽毛的數(shù)量和質(zhì)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(huán)境中的植物常通過減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中的糖類、脂肪和色素等物質(zhì)來降低植物的冰點(diǎn)，增加抗寒能力。例如鹿蹄草（Pirola）就是通過在葉細(xì)胞中大量貯存五碳糖、粘液等物質(zhì)來降低冰點(diǎn)的，這可使其結(jié)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，并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(shí)由于葉綠素破壞和其他色素增加而變?yōu)榧t色，有利于吸收更多的熱量。動(dòng)物則靠增加體內(nèi)產(chǎn)熱量來增強(qiáng)御寒能力和保持恒定的體溫，但寒帶動(dòng)物由于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(chǎn)熱的情況下就能保持恒定的體溫。從圖2-20中可以看出，動(dòng)物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)主要表現(xiàn)在熱中性區(qū)寬、下臨界點(diǎn)溫度低和在下臨界點(diǎn)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(qū)都很寬，下臨界點(diǎn)溫度可低到-10℃ 以下，即使在下臨界點(diǎn)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(huán)境中減少身體散熱的另一種適應(yīng)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(diǎn)的溫度。一只站立在冰面上的鷗，其腳掌部的溫度為0～5℃，溫度自下而上逐漸升高，到達(dá)生有羽毛的脛部為32℃，而鷗的體溫為38～41℃。

行為上的適應(yīng)主要表現(xiàn)在休眠和遷移兩個(gè)方面，前者有利于增加抗寒能力，后者可躲過低溫環(huán)境，這在前一節(jié)中已舉過許多實(shí)例。

（二）生物對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng) 生物對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)也表現(xiàn)在形態(tài)、生理和行為三個(gè)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(zhì)發(fā)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；還有些植物的樹干和根莖生有很厚的木栓層，具有絕熱和保護(hù)作用。植物對(duì)高溫的生理適應(yīng)主要是降低細(xì)胞含水量，增加糖或鹽的濃度，這有利于減緩代謝速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)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(yīng)。

動(dòng)物對(duì)高溫環(huán)境的一個(gè)重要適應(yīng)就是適當(dāng)放松恒溫性，使體溫有較大的變幅，這樣在高溫炎熱的時(shí)刻身體就能暫時(shí)吸收和貯存大量的熱并使體溫升高，爾后在環(huán)境條件改善時(shí)或躲到陰涼處時(shí)再把體內(nèi)的熱量釋放出去，體溫也會(huì)隨之下降。沙漠中的嚙齒動(dòng)物對(duì)高溫環(huán)境常常采取行為上的適應(yīng)對(duì)策，即夏眠、穴居和白天躲入洞內(nèi)夜晚出來活動(dòng)。有些黃鼠（Citellus）不僅在冬季進(jìn)行冬眠，還要在炎熱干旱的夏季進(jìn)行夏眠。晝伏夜出是躲避高溫的有效行為適應(yīng)，因?yàn)橐雇頋穸却鬁囟鹊停纱蟠鬁p少蒸發(fā)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(yīng)對(duì)策。在前一節(jié)介紹內(nèi)穩(wěn)態(tài)行為機(jī)制時(shí)，已舉過很多實(shí)例，在此不再重復(fù)