Ako zanemarimo povećanje globalne temperature planeta zbog ubrzanih klimatskih promjena, ukupna temperatura Zemlje ostaje konstantna.
Međutim, na cijeloj zemljinoj površini postoje velike temperaturne razlike. Na primjer, najhladnija točka nalazi se na Antarktici, dok je najtoplija u geotermalnim izvorima uronjenim u oceane.
Također, na jednoj geografskoj lokaciji temperatura može uvelike varirati tijekom dana. Iz tog razloga mogli bismo se zapitati kako živa bića rade da te promjene ne utječu na njih. Odgovor se nalazi u termoregulaciji kod životinja.
Ovaj mehanizam sastoji se od održavanja stalne tjelesne temperature ili one koja varira unutar optimalnog raspona , kako bi se omogućilo odvijanje svih normalnih fizioloških procesa u tijelu. Ovaj koncept obuhvaća veliki broj fenomena, kako bihevioralnih tako i fizioloških, prirodnih svakoj životinjskoj vrsti. Svrha termoregulacije je održavanje homeostaze ili, drugim riječima, održavanje konstantnog unutarnjeg stanja.
Kako sisavci i ptice održavaju tjelesnu temperaturu?
Sisavci su endotermne životinje, kao i sve ptice. To znači da iznutra reguliraju svoju tjelesnu temperaturu, bez obzira na to koliko je hladno ili vruće u okolini. Normalno, raspon unutarnje temperature je vrlo uzak, oko 37ºC. Ako se previše digne ili spusti, fiziološki procesi se zaustavljaju i mogu čak uzrokovati smrt životinje.
Endotermne životinje mogu proizvesti gotovo svu toplinu koja im je potrebna za preživljavanje. Ako temperatura okoline padne, oni održavaju svoju unutarnju temperaturu konstantnom. Oni to čine zahvaljujući metaboličkoj toplini koju proizvode. Na primjer, kroz razgradnju lipida ili drugih molekula.
S druge strane, sisavci se mogu ugrijati određenim ponašanjem, kao što je sljedeće:
- Grupirajte se s drugim pojedincima u njihovoj društvenoj grupi, kao što su američki bizoni tijekom hladnih zimskih mjeseci.
- Sklonite se u jazbine. Vrlo tipično za glodavce, lagomorfe i mustelide.
- Hibernacija, kao medvjedi.
- Migracije, kako kod ptica tako i kod sisavaca. Kad se godišnje doba promijeni, mnoge se životinje sele na toplija mjesta kako bi provele zimu.
Nasuprot tome, kada temperatura okoline poraste, endotermne životinje moraju uključiti druge mehanizme kako bi izbjegle hipertermiju. To mogu biti sljedeće:
- Znojenje. Izbacivanje vode i drugih metabolita kroz kožu pomaže u snižavanju tjelesne temperature.
- Uzdah. Mnoge životinje se ne znoje ili se znoje na vrlo malim dijelovima tijela, poput pasa. Stoga, kada im je jako vruće, dahću ili brzo dišu na usta. Oni zapravo ne dišu. Dahtanje omogućuje brzo oslobađanje unutarnje topline, pa se tjelesna temperatura smanjuje.
- Neke životinje, kada je jako vruće, ulaze u stanje tromosti, gdje im se smanjuju vitalne funkcije da bi ih ponovno aktivirale kada temperatura padne.
- Noćnost je dobra strategija za one endotermne životinje koje žive u pustinjama.
Termoregulacija kod gmazova i vodozemaca
U termoregulaciji gmazova i vodozemaca, poznatih kao ektotermne ili hladnokrvne životinje, tjelesna temperatura varira s temperaturom okoliša, jer oni ne proizvode dovoljno metaboličke topline.
Unatoč tome, ove životinje mogu regulirati svoju tjelesnu temperaturu tako da ostane unutar prihvatljivog raspona. Kako to rade? Kroz ponašanje.
Gmazovi, poput zmija, guštera ili krokodila, koriste sunčevu svjetlost da se zagriju. Obično leže na nekom vrućem kamenu. Kada osjete da im je tjelesna temperatura jako visoka, sklone se u hladovinu. Vodeni se gmazovi u sumrak sakriju u vodu koja je obično više temperature od vanjske.
Kako bi se zaštitile od hladnoće, mnoge vrste također spavaju zimski san ili znatno smanjuju svoju aktivnost. Neki se vodozemci čak mogu smrznuti i zatim oživjeti kad zima prođe.
Termoregulacija kod drugih životinja
Ako nam se dosad razmatrane strategije već čine impresivnima, druge bi nas životinje mogle nastaviti iznenađivati.To je slučaj s mnogim krilatim kukcima. Kada je hladno, ove životinje mogu pretjerano povisiti svoju tjelesnu temperaturu zahvaljujući aktivaciji svojih letećih mišića.
Isto tako, ribe poput tune ili morskog psa mogu zagrijati svoje tijelo zahvaljujući mišićima za plivanje, koji su vrlo bogati mioglobinima. Međutim, ova stvorena toplina gubila bi se kroz škrge. To se ne događa jer njihov krvožilni sustav ide "protiv struje" i umjesto prema najperifernijim žilama i škrgama, gdje bi se gubila toplina, oni se koncentriraju u mozgu, očima i želucu.