Če zanemarimo povišanje globalne temperature planeta zaradi pospešenih podnebnih sprememb, splošna temperatura Zemlje ostane nespremenjena.
Vendar pa so po vsej zemeljski površini velike temperaturne razlike. Na primer, najhladnejša točka je na Antarktiki, medtem ko je najbolj vroča v geotermalnih vrelcih, potopljenih v oceane.
Poleg tega se lahko na eni geografski lokaciji temperatura čez dan močno spreminja. Zaradi tega bi se lahko vprašali, kako živa bitja naredijo, da jih te spremembe ne prizadenejo. Odgovor najdemo v termoregulaciji pri živalih.
Ta mehanizem je sestavljen iz vzdrževanja konstantne telesne temperature ali tiste, ki se spreminja znotraj optimalnega območja , da se omogočijo vsi normalni fiziološki procesi v telesu. Ta koncept zajema veliko število pojavov, tako vedenjskih kot fizioloških, ki so naravni za vsako živalsko vrsto. Namen termoregulacije je vzdrževanje homeostaze ali z drugimi besedami vzdrževanje stalnega notranjega stanja.
Kako sesalci in ptice vzdržujejo telesno temperaturo?
Sesalci so endotermne živali, tako kot vse ptice. To pomeni, da svojo telesno temperaturo uravnavajo notranje, ne glede na to, kako hladno ali vroče je v okolju. Običajno je razpon notranje temperature zelo ozek, okoli 37 °C. Če se preveč dvigne ali spusti, se fiziološki procesi ustavijo in lahko povzročijo celo pogin živali.
Endotermne živali lahko ustvarijo skoraj vso toploto, ki jo potrebujejo za preživetje. Če temperatura okolja pade, ohranjajo svojo notranjo temperaturo konstantno. To počnejo zaradi presnovne toplote, ki jo proizvajajo. Na primer z razgradnjo lipidov ali drugih molekul.
Po drugi strani pa se lahko sesalci ogrejejo z določenim vedenjem, kot je naslednje:
- Združite se z drugimi posamezniki v njihovi družbeni skupini, kot so ameriški bizoni v hladnih zimskih mesecih.
- Poiščite zatočišče v rovih. Zelo tipično pri glodalcih, lagomorfih in gobah.
- Zimsko spanje, kot medvedi.
- Migracije, tako pri pticah kot pri sesalcih. Ko se letni čas spremeni, se mnoge živali preselijo v toplejše kraje, kjer preživijo zimo.
Nasprotno, ko se temperatura okolja dvigne, morajo endotermne živali vklopiti druge mehanizme, da se izognejo hipertermiji. To so lahko naslednje:
- Potenje. Izločanje vode in drugih metabolitov skozi kožo pomaga znižati telesno temperaturo.
- Vdih. Mnoge živali se ne potijo ali pa se potijo na zelo majhnih delih telesa, kot so psi. Zato, ko jim je zelo vroče, sopihajo ali hitro dihajo skozi usta. Pravzaprav ne dihajo. Dihanje omogoča hitro sproščanje notranje toplote, zato se telesna temperatura zniža.
- Nekatere živali, ko je zelo vroče, preidejo v stanje otrplosti, kjer se jim zmanjšajo vitalne funkcije, da jih ponovno aktivirajo, ko temperatura pade.
- Nočno življenje je dobra strategija za endotermne živali, ki živijo v puščavah.
Termoregulacija pri plazilcih in dvoživkah
Pri termoregulaciji pri plazilcih in dvoživkah, znanih kot ektotermne ali hladnokrvne živali, se telesna temperatura spreminja glede na temperaturo okolja, saj ne proizvajajo dovolj presnovne toplote.
Kljub temu lahko te živali uravnavajo svojo telesno temperaturo, tako da ostane v sprejemljivem območju. Kako jim to uspe? Skozi vedenje.
Plazilci, kot so kače, kuščarji ali krokodili, izkoriščajo sončno svetlobo za ogrevanje. Običajno ležijo na vročem kamnu. Ko začutijo, da je njihova telesna temperatura zelo visoka, se zatečejo v senco. Vodni plazilci se ob noči skrijejo v vodo, ki ima običajno višjo temperaturo kot zunanja.
Da bi se zaščitile pred mrazom, mnoge vrste tudi prezimijo ali močno zmanjšajo svojo aktivnost. Nekatere dvoživke lahko celo zmrznejo in nato oživijo, ko mine zima.
Termoregulacija pri drugih živalih
Če se nam doslej obravnavane strategije že zdijo impresivne, nas lahko druge živali še naprej presenečajo.Tako je pri mnogih krilatih žuželkah. Ko je mrzlo, lahko te živali zaradi aktivacije svojih letalnih mišic pretirano povišajo svojo telesno temperaturo.
Podobno lahko ribe, kot so tuna ali morski psi, ogrejejo svoje telo zahvaljujoč plavalnim mišicam, ki so zelo bogate z mioglobini. Vendar bi se ta proizvedena toplota izgubila skozi škrge. To se ne zgodi, ker gre njihov krvožilni sistem "proti toku" in namesto proti najbolj perifernim žilam in škrgam, kjer bi se toplota izgubljala, se koncentrirajo v možganih, očeh in želodcu.