냉혈동물(冷血動物, Cold-blooded animal)
외부의 온도 변화에 따라 체온이 변화하는 동물이다. 포유류와 새를 제외한 거의 모든 동물이 속한다.
크게 2가지 종류가 있다.
외온동물 (Ectotherm) - 체온 향상, 유지에 의미 있을 만큼 열을 내지 못하는 동물
변온동물 (Poikilotherm) - 스스로 열을 낼 수 있지만 온도를 정온으로 유지시키지는 못하고, 다양한 체온 조건에서 살 수 있는 동물
특징
포유류와 수각류를 제외한 거의 모든 동물들이 여기에 해당한다. 과거에는 냉혈동물로 불렸으나 변온은 피가 차갑다는 의미가 아니기에 잘못된 표현으로 지금은 사용하지 않는다. 상대적으로 항온동물들의 체온에 비해 대부분의 날씨에서 더 낮은 온도를 띄기 때문에 붙은 표현으로 보인다.
자체적인 발열 능력과 체온 발산 능력 모두가 없다. 즉 체온을 일정하게 유지하는 시스템이 없어 외부 온도의 영향을 많이 받는다. 기온이나 수온에 따라 체온이 너무 높아지거나 낮아지면 생명활동에 문제가 생기고 지나치면 끝내는 죽기 때문에 일광욕이나 목욕으로 체온을 조절하는 행동이 필요하다. 몇몇 파충류는 아예 깨어 있는 대부분의 시간을 일광욕으로 보낸다.
그래서 척추동물 중 변온동물들은 두정안을 잘 발달시켜 놓는다.
온도뿐만 아니라 습도에도 민감하다.
외온성
일정한 환경에서 얻는 열에너지에 의해 결정되는 상태 또는 특성을 가지는 경우 일반적인 변온동물은 여기에 속한다.(뱀, 개구리 등 대다수의 파충류, 양서류, 어류, 곤충 등 무척추동물)
내온성
체내에서 발생하는 대사열로 유지되는 상태 또는 특성을 가지는 경우(박쥐, 가시두더지)
장점
정온동물이 체온 유지에 소모하는 막대한 에너지가 필요하지 않으므로, 필요한 먹이의 양이 엄청나게 적다. 대체로 대부분의 종이 먹지 않고도 몇 달은 버틸 수 있다.
정온동물에 비해 신진대사가 느리다. 때문에 혈압이 낮아서 상처가 나거나 했을 때 출혈 속도가 느려 지혈이 빠르고 과다출혈 위험이 낮고, 호흡량도 적어 물속에서 숨을 오래 참을 수 있다. 포유류 중 가장 오래 잠수하는 향유고래도 2시간 이상이 한계인 반면, 악어는 물속에서 움직여도 15분, 물속에서 가만히 있으면 2시간까지 버티며, 바다속에서 쉴 새 없이 헤엄치는 바다거북은 7시간까지 숨을 참을 수 있다. 저 둘과 향유고래의 허파 크기 차이를 생각하면 엄청난 차이.
열대지역 같이 항상 높은 온도와 습도를 일정하게 유지되는 서식지에선 아래 단점들(성장 속도, 운동성 등)이 대부분 상쇄된다. 그러면서도 정온동물과 달리 에너지 효율을 높게 유지할 수 있다.
자체적으로 열을 발산하지 않기에 덩치가 커지면 오히려 몸을 식히기 위해 힘을 써야하는 정온동물과 달리 오히려 체온 유지가 쉬워진다.
단점
정온동물보다 신진대사가 느려 성장이 느리다. 즉 성체가 되기까지 많은 시간이 걸린다. 그렇다고 모두 수명이 긴 것도 아니다.
주변 기온이 곧 체온으로 직결되므로 온도 변화에 지나치게 민감하다. 예민한 종이라면 단 2~3 도의 온도 차이로 사망까지 이를 수 있으며, 아주 짧은 시간이라 해도 극단적인 저온이나 고열에 노출되면 그대로 신진대사가 맛이 가 버린다. 특히 저온에는 매우 취약하며, 겨울에 벌레들이 보이지 않고 자취를 감추는 이유이기도 하다. 따라서 기후변화에도 취약하다.
체온이 떨어지면 즉시 활동성도 급격히 저하되고 기절해버린다. 비유하자면 인간이 추운 날 손의 감각이 둔해지는 증상이 전신에 동시에 나타난다고 보면 된다. 때문에 사냥하기 어려워지고 천적에게 공격받을 위험이 커진다.
외부온도가 지나치게 상승하거나 하강할 경우 근육 뿐만 아니라 신경계에도 영향이 간다. 열대 지방에서는 적절한 온도가 유지됨으로 이게 문제가 되지 않지만, 온대 지방에서나 심해라면 온도가 하강하면서 운동신경과 지능도 평상시에 비해 저하된다. 이 때문에 심해로 잠수하는 일부 어류들은 두뇌와 눈 중심으로만은 체온을 올려 수온하강의 영향을 상쇄시켜, 심해에서도 차가운 주변 온도에 의해 신경계가 둔화하지 않도록 진화했다.
이 때문에 서식 영역이 많이 제한된다. 냉대 기후나 극지방 등 추운 기후에서는 거의 또는 아예 살 수가 없으며, 빙하기, 지구 온난화 같은 기후 변화가 발생하면 멸종하거나 수가 줄어들 가능성이 커진다. 동해에서 명태가 사라진 것, 남해에서 청어가 사라진 것, 조기 어장이 서해에서 남해로 이동하는 것 등도 해수온 상승의 영향이 있다.
애완동물로 키울 경우, 정온동물에 비해 들여야 하는 냉난방비의 지출이 크다.
직접적으로 체온을 못 올리는 만큼, 단열재도 별 소용이 없다.
개구리나 지렁이, 곤충류 등 작고 연약한 변온동물들에게는 사람 손으로 만지면 화상을 입는다라는 속설이 따라다닌다. 화상이라는 게 열로 인해 단백질이 변성되는 현상임을 기억한다면 그 속설이 헛소리라는 사실을 알 수 있을 것이다. 물론, 인간의 적정 체온은 그러한 변온동물들의 적정 체온보다 훨씬 높은 만큼, 오래 붙잡고 있으면 저온화상을 입을 수 있기에, 불가피하게 잡아야하는 상황이 아니라면 잡지말자.
정온동물은 진화한 동물이고 변온동물은 덜떨어진 동물이라는 오해도 존재한다. 그러나 체온 조절 관련된 신진대사는 환경에 적응하기 위해 만들어지기 때문에, 정온동물로 진화했다가 환경과 맞지 않아서 중온성 또는 변온동물로 다시 돌아가는 경우도 있기 때문에 변온동물이 정온동물에 비해 덜 진화되었다고 하는 것은 정확하다고 보기 어렵다.