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内容紹介
◆まわりの温度は生き物にどう影響する? 生き物は自分の体温をどう調節している? 微生物から植物・動物・ヒトまで,また細胞レベルから個体・集団レベルまで幅広いトピックスをわかりやすく解説◆熱中症,冷え症,発熱・体温計,こたつ,桜の開花予想など身近な話題もたくさん〔内容〕温度と生命の基礎/ヒト・医学/動物/植物
編集部から
はじめに
地球温暖化が叫ばれて久しく,今も毎年,地球の平均気温は上昇しています.それによると,考えられる異常気象も増えています.また,夏になると,熱中症が起こりやすく,毎年,多くの方が亡くなっています.一方,私たちは毎日,ニュースで翌日の天気のみならず最低気温,最高気温を気にしています.それは服装や行動計画を立てる上で温度は非常に重要な情報だからです.このように,温度は私たちの生活と切っても切れない関係にあるのですが,私たちは温度のことをあまりよく理解していないかもしれません.
環境温度の感知は地球上の生物の生存にとって重要な機能の一つであり,ヒトを含む哺乳類や鳥類などの内温(恒温)動物をはじめ,両生類,爬虫類,魚類といった外温(変温)動物,さらには無脊椎動物や単細胞生物に至るまで必須の機能です.これはすべての生理応答が温度に依存して変動するためで,それぞれに適した生育環境を得るために生物は進化の過程で多様な温度感知機構と温度適応性を発達させてきました.摂氏0 度で生存する生物もいれば,超好熱菌のように摂氏80 度以上の温度を好む生物もいます.一方,動物は温度を感知して行動することができますが,植物は動くことができません.植物はよりすぐれた温度適応能力を身につけてきたと考えることができます.
内温(恒温)動物である私たちヒトも,風邪をひけば体温が40 度近くまで上がることがあるので,体温は必ずしも一定(恒温)ではないですし,1 日の中でさえ体温のリズムがあり,「変温」します.また,ヒトを含めた哺乳類の体温が心理ストレス等によって上昇する現象が知られています.これは,体温が単に一定に保たれるだけの生体パラメーターなのではなく,様々な環境のストレスを生き抜くためにダイナミックに変動することを示しています.しかし,私たちヒトはリスのように冬眠できません,同じ霊長類である一部のサルは冬眠できるのに.
こうした温度の不思議を理解するために本書を企画しました.温度と生命の基礎,ヒト・医学,動物,植物の4 つの部に分けて温度に関わる様々な情報,知識を詰め込んだ事典です.この事典を手にとって学ぶことで,「知恵熱」が出るかもしれません.この事典が,読者の方々の温度に関する理解を深める本となることを願っています.
2025年9月
編集者代表 富永真琴
目次
■第1部 温度と生命の基礎
「温度は私たちのまわりにいつもある.また,四季のある日本に住む私たちは天気と同じように,温度を常に気にしている.物理量としての温度から歴史,単位にいたるまで,「温度とは何か」をさまざまな側面から勉強してみたい.そして,人々の温度に関する最近の研究成果も学んでみたい.そうすれば,毎日の温度計を見るときの見方が変わるかもしれない.」〔担当編集:加塩麻紀子・富永真琴〕
1-1 温度計の発明・歴史と華氏・摂氏
1-2 熱力学温度と温度の単位
1-3 温度計と国際温度目盛
1-4 ブラウン運動と熱雑音
1-5 ペルチェ効果とゼーベック効果
1-6 化学と温度・酵素反応速度論・Q10
1-7 物質の三態と温度
1-8 熱伝導率・比熱
1-9 伝導・対流・放射
1-10 宇宙の温度
1-11 恒星の温度
1-12 太陽の温度
1-13 太陽系の温度
1-14 地球史と温度の変遷
COLUMN 1 6600万年前 地球の温度はどれだけ下がったか
1-15 大気の温度
1-16 地球内部の温度
1-17 生命の起源
1-18 氷河期(氷期)
1-19 地球温暖化
1-20 温室効果
COLUMN 2 華氏と摂氏の文化
COLUMN 3 地球温暖化は寒い地域で良いことか?
1-21 気候帯・気候区分
1-22 地球上で人が住めるいちばん暑いところ・寒いところ
1-23 気象と温度
1-24 海水・海流の温度と生き物
1-25 体感温度と気温・高度・風
1-26 温度と湿度
1-27 体温とは:歴史も含めて
1-28 温度生物学の歴史
1-29 不凍タンパク質
1-30 温度センサー
1-31 熱ショックタンパク質
1-32 低温ショックタンパク質
1-33 温度プローブ
1-34 単一細胞内温度分布
1-35 温度受容体:生命が温度を感知する基本ユニット
1-36 温度感受性TRPチャネル
1-37 TRPチャネル以外の温度感受性分子
1-38 求心路と脳内の体温制御系まで:適応行動の種類
1-39 細胞による温度感知
1-40 体温調節の末梢機構(発汗・汗腺,立毛,血管収縮拡張)
1-41 超好熱菌:高温適応戦略
COLUMN 4 ぽかぽか感じることと体温上昇は別
COLUMN 5 日本語と温度
TOPICS 1 細胞に温度センサーを発現させて細胞機能を操作する
COLUMN 6 日本酒と温度
■第2部 ヒト・医学
「ヒトにとって他の生物と同様,「温度」は生存のために重要な意味を持っている.ヒトは恒温性の維持のため,汗腺に代表される優れた体温調節機能を持つ動物である.しかし,広く「生き物と温度」の観点からヒトを見ると,このことは特記すべきこととは言いがたい.ヒトの特徴は衣服,建築や空調など道具や機械を用いた体温調節機能を獲得することで地球全体そして宇宙にまで生存できる動物となったことにある.さらに,体温調節機能の命題(身体の温度を一定に保つ)を逆手に取るような方法,例えば入浴やサウナ,温熱療法などで健康を維持し,病を治すことに成功している.このような,単なる生物学的な観点のみではなく,「ヒトと温度」の関わりを理解していくことを,この部は目指している.」 〔担当編集:永島 計〕
2-1 ヒトの体温とは
2-2 ヒトの産熱
2-3 ヒトの放熱
2-4 皮膚が温度を感じる
2-5 発汗
2-6 ヒトの褐色脂肪
COLUMN 7 なぜ褐色脂肪は赤ちゃんに多いのか?
COLUMN 8 知恵熱とは
2-7 日内変動と性周期による変動・性差
2-8 発育と体温調節
2-9 老化と体温調節
2-10 暑熱順化(馴化),暑さに対するヒトの行動性体温調節
2-11 寒冷順化(馴化),寒さに対するヒトの行動性体温調節
COLUMN 9 おしくらまんじゅう
COLUMN 10 寒いとおしっこに行きたくなるのは?
2-12 体温調節の民族的差異
2-13 発熱と解熱剤,不明熱,熱型など
2-14 体温測定・体温計・熱計表
2-15 体温と免疫
2-16 入浴・ヒートショック
2-17 温熱的快適性
2-18 温泉,サウナ
2-19 局所加温・局所冷却
2-20 運動時の体温
2-21 職場の温熱環境,作業効率
2-22 悪性高熱症
2-23 温度による障害
2-24 低体温症と高体温症
2-25 冷え,冷え症
2-26 糖尿病と体温調節および温度感覚異常
COLUMN 11 白湯の効果
COLUMN 12 漢方薬と体温
2-27 熱中症
2-28 麻酔と体温
2-29 がん治療としての温熱療法
2-30 人工冬眠と医療応用の可能性
2-31 選択的脳冷却
TOPICS 2 創傷治癒の先端部は温度が高い
TOPICS 3 脳内の温度分布を見る
2-32 気象病
2-33 温度環境と循環器,呼吸器疾患
2-34 リウマチ,膠原病と温度
2-35 ホットフラッシュ(更年期障害)
2-36 建築と温熱環境
2-37 住居と体温,伝統建築など
2-38 こたつ
2-39 寝具と温度
2-40 衣服と体温
2-41 作業服や防護服
2-42 スポーツと衣服・防護服
COLUMN 13 衣服の工夫
COLUMN 14 温シップ・冷シップ
2-43 味覚と温度
COLUMN 15「 お腹を冷やすといけない」のはなぜ?
COLUMN 16 食べ物と温度
2-44 暖かい色,寒い色およびその言語表現
COLUMN 17 温度と痒み
■第3部 動 物
「周辺環境の「温度」への適応は,地球上の多くの動物にとって,生きる上で常に対応を迫られる課題である.特に陸上での生活は,比較的温度が一定な海中での生活に比べると,昼と夜の大きな温度変化に見舞われるだけでなく,季節変化にともなうより過酷な温度変化への適応も必要となる.第3部では,多くの動物が示すさまざまな温度環境への適応について学んでみよう.」 〔担当編集:山口良文〕
3-1 動物の体温維持の分類
3-2 温度走性
3-3 線虫の低温耐性
3-4 ネムリユスリカの乾眠
3-5 クマムシの極限環境耐性と温度適応
3-6 ナメクジの温度適応
3-7 昆虫の温度受容
3-8 昆虫の低温耐性
3-9 昆虫細胞の温度適応
3-10 カイコと休眠
3-11 ミツバチと温度
3-12 魚・両生類・爬虫類の温度適応
3-13 温度による性決定
3-14 行動性体温調節(体温調節のための行動)
COLUMN 18 動物における赤外線による温度上昇の感知メカニズム
3-15 食事性体温調節
3-16 サーカディアンリズムと温度補償性
3-17 魚の温度適応
3-18 メダカの季節応答
3-19 マンボウの採餌のための体温調節
3-20 夏眠
3-21 トカゲの温度適応
3-22 恐竜の体温
3-23 海鳥類の体温調節
3-24 哺乳類のサイズと温度
3-25 哺乳類細胞の温度適応
3-26 熱産生機構
3-27 ベージュ脂肪細胞:白色脂肪組織の褐色化
COLUMN 19 睾丸はなぜ身体の外?
COLUMN 20 ヘビがいるかいないかでトカゲの体温が変わる!
3-28 イルカの体温調節
3-29 低体温なハダカデバネズミ
3-30 ラクダの独特な体温調節機構
3-31 哺乳類の冬眠
3-32 ハムスターの冬眠と季節適応
3-33 リスと冬眠
3-34 ヤマネの冬眠
3-35 コウモリの温度適応
3-36 クマの冬眠
3-37 冬眠する霊長類
3-38 環境・気候変動と生物・生態系
COLUMN 21 蚊は体温の暖かさを求めて寄ってくる
■第4部 植 物
「植物は,動くことができない生き物であるがゆえに,周囲の温度変化に対して非常に敏感であり,多様な方法で適応している.発芽や開花,生育,結実といったライフサイクルのあらゆる過程が温度に左右されるだけでなく,高温や低温がストレスとなり,イネなどの作物の成長や収量に大きな影響を与えることもある.第4 部では,植物の温度応答の基本原理から,気候変動による影響,さらには高温や低温などのストレスに強い作物の開発や栽培技術の工夫に至るまで,幅広い視点から植物と温度の関係を解説する.植物がどのように温度と関わり,適応し,生き抜いているかを,多様な事例とともに紹介することで,「植物と温度」の関わりを理解する一助となることを目指している.」 〔担当編集:関 原明〕
4-1 植物の生育適温
4-2 植物が高温に適応する仕組み
4-3 植物が低温に適応する仕組み
4-4 植物の高温耐性を高める方法
4-5 植物の低温耐性を高める方法
4-6 種子の休眠・発芽と温度
4-7 季節変化と開花
4-8 熱帯雨林の一斉開花現象
COLUMN 22 気温に正直? 桜の開花予想
4-9 花粉の飛散と気温
4-10 作物の低温障害
4-11 森林限界
4-12 植物の耐凍性
4-13 植物の体温はどのようにして決まるのか
COLUMN 23 植物も汗をかく
COLUMN 24 寒締め菜っ葉
4-14 温度と光合成
4-15 低温下の光合成
4-16 光合成の温度馴化
4-17 時計の温度補償性
4-18 高温ストレスとエピジェネティクス
4-19 温度適応におけるRNA制御
4-20 温度と植物の器官再生
4-21 地球温暖化が農作物に及ぼす影響および適応策
4-22 イネの登熟期における高温障害
4-23 ムギ類の温度反応
4-24 カーボンニュートラルに貢献する熱帯作物キャッサバ
4-25 熱帯起源のヤムイモたち
4-26 過酷環境に耐える高栄養価作物キヌア
4-27 熱帯作物コーヒーノキ
4-28 乾燥と高温に強い作物トウジンビエ
4-29 熱帯野菜アマランサス
4-30 トマトの生育適温と高温障害および高温耐性機構
4-31 温度を感じる植物ザゼンソウ
4-32 植物工場
4-33 植物の培養細胞・組織の超低温保存
TOPICS 4「 レインツリー」は温度を感知して葉を閉じる
事項索引
生物名索引

執筆者紹介
■編集者
富永 真琴 名古屋市立大学・生理学研究所(名誉教授)
加塩麻紀子 熊本大学
関 原明 (国研)理化学研究所
永島 計 順天堂大学・早稲田大学(名誉教授)
山口 良文 北海道大学
■執筆者[五十音順]
饗場葉留果 (一社)ヤマネ・いきもの研究所
赤司 寛志 駒澤大学
天野 達郎 新潟大学
荒川 和晴 慶應義塾大学
生駒 大洋 国立天文台
泉 洋平 島根大学
伊藤 菊一 岩手大学
井上 芳光 大阪国際大学名誉教授
猪熊 茂子 国立国府台医療センター
猪股 直生 東北大学
岩﨑 有作 京都府立大学
岩瀬 麻里 静岡県立大学
上田 実 (国研)理化学研究所
上田 実 東北大学
歌 大介 富山大学
宇高 寛子 岡山理科大学
内田 邦敏 静岡県立大学
内田 有希 昭和医科大学
内海 好規 福山大学
梅田 眞郷 ホロバイオ(株)・京都大学(名誉教授)
浦野 千春 (国研)産業技術総合研究所
王 勤学 (国研)国立環境研究所
大栗 隆行 産業医科大学病院
太田 俊二 早稲田大学
大谷美沙都 東京大学
小賀田拓也 (国研)国際農林水産業研究センター
岡畑 美咲 大阪大学
岡部 弘基 東京大学
岡松 優子 北海道大学
奥田 将生 (独)酒類総合研究所
奥茂 敬恭 昭和医科大学
小倉 秀樹 (国研)産業技術総合研究所
尾㟢 豪 (株)毎日放送
小沢 聖 明治大学
加塩麻紀子 熊本大学
片岡 直也 名古屋大学
加藤 光敏 (医)光慈会 加藤内科クリニック
門脇 辰彦 Xi'an Jiaotong-Liverpool University
釡江 陽一 筑波大学
河合 研志 東京大学
川上 直人 明治大学
川瀬 宏明 気象庁気象研究所
河村 泰樹 (国研)産業技術総合研究所
菅野 洋光 東京都立大学
黄川田隆洋 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
菊野日出彦 東京農業大学
北田 研人 香川大学
城所 聡 東京科学大学
木下 俊則 名古屋大学
木村 洋子 静岡大学
工藤 洋 京都大学
久原 篤 甲南大学
倉光 成紀 大阪大学名誉教授
郡 和範 国立天文台・高エネルギー加速器研究機構・東京大学
後藤 英司 千葉大学
小林 俊弘 (国研)理化学研究所
小宮 剛 東京大学
金 尚宏 (国研)量子生命科学研究所
近藤 奈美 埼玉医科大学国際医療センター
紺野 祥平 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
斉藤 郁彦 (国研)産業技術総合研究所
齋藤 茂 長浜バイオ大学
齊藤 宏之 (独)労働者健康安全機構
斉藤 昌之 北海道大学名誉教授
齋藤 美穂 早稲田大学名誉教授
崎尾 均 新潟大学
櫻井 康博 (一財)日本気象協会
佐竹 暁子 九州大学
佐藤 和広 摂南大学
佐藤 純 中部大学
佐藤 暢夫 聖マリアンナ医科大学
佐藤 雄大 新潟大学
佐藤 陽子 鳥取大学
シェリフ多田野サム 琉球大学
塩見 邦博 信州大学
柴崎 貢志 長崎県立大学
芝﨑 学 奈良女子大学
渋谷 岳造 (国研)海洋研究開発機構
志水 泰武 岐阜大学
清水祐公子 (国研)産業技術総合研究所
鈴木 美和 日本大学
砂川玄志郎 (国研)理化学研究所
関 原明 (国研)理化学研究所
曽我部隆彰 生命創成探究センター
曽根 正光 北海道大学
高橋 亘 国立天文台
高橋 大輔 埼玉大学
田中 亮一 北海道大学
津釡 大侑 東京大学
塚本 大輔 北里大学
津田 栄 北海道大学
坪田 敏男 北海道大学
時澤 健 (独)労働安全衛生総合研究所
戸高 大輔 (国研)理化学研究所
富永 真琴 名古屋市立大学・生理学研究所(名誉教授)
鳥海 森 (国研)宇宙航空研究開発機構
永井 健治 大阪大学
永島 計 順天堂大学・早稲田大学(名誉教授)
永田 高志 自衛隊中央病院
長野 和雄 京都府立大学
中野 享 (国研)産業技術総合研究所
中道 範人 名古屋大学
中南健太郎 フォーデイズ(株)
中村 乙水 長崎大学
中山 友哉 名古屋大学
新妻 靖章 名城大学
西田 梢 東京科学大学
西山 成 香川大学
橋本 剛 筑波大学
長谷川雅美 東邦大学名誉教授
早坂 信哉 東京都市大学
林 優紀 名古屋大学
彦坂 幸毅 東北大学
平田 耕造 NPO法人AVA健康Labo
平塚 淳典 (国研)産業技術総合研究所
広井 賀子 神奈川工科大学
広瀬 駿 (株)ウェザーマップ
深沢太香子 京都教育大学
藤井 直人 筑波大学
藤田 郁尚 大阪大学
藤田 泰成 (国研)国際農林水産業研究センター
細川 由梨 早稲田大学
前田 明里 名古屋大学
前田 智宏 (株)南気象予報士事務所
前田 眞治 国際医療福祉大学名誉教授
増田 雄太 京都府立大学
増冨 祐司 (国研)国立環境研究所
松本 孝朗 中京大学
丸井 朱里 慶應義塾大学
圓山恭之進 (国研)国際農林水産業研究センター
三浦 恭子 九州大学
三澤 哲郎 (国研)産業技術総合研究所
水野 一枝 和洋女子大学
溝井 順哉 東京大学
湊 秋作 (一社)ヤマネ・いきもの研究所
南 利幸 (株)南気象予報士事務所
三原 弘 札幌医科大学
宮川 信一 東京理科大学
三好 寛二 広島大学
向田 圭子 広島大学
村岡 勇樹 東北大学
村上 光 静岡県立大学
森 雪永 甲南大学
山口 智 埼玉医科大学
山口 良文 北海道大学
矢守 航 東京大学
吉岡 洋輔 筑波大学
吉開 朋弘 (一財)日本気象協会
吉田 祐貴 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
吉本真由美 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
米代 武司 東北大学
和沢 鉄一 大阪大学
渡邊 成樹 北彩都病院
渡邊 慎一 大同大学
渡邊 裕宣 昭和医科大学
































