Czy zaskakuje Cię to, że renifery, które spędzają dużo czasu stojąc w śniegu, nie mają zimnych stóp? Albo to delfiny, czyje cienkie płetwy nieustannie ślizgają się w chłodnej wodzie, czy nadal prowadzą bardzo aktywny tryb życia? Specjalna adaptacja krążenia, znana jako przeciwprądowa wymiana ciepła, pozwala obu zwierzętom utrzymać w nich odpowiednią temperaturę ciała kończyn, a to tylko jedna z wielu sprytnych adaptacji, które ssaki ewoluowały w ciągu ostatnich stu milionów lat, aby pomóc im radzić sobie ze zmiennymi temperatury.
Ssaki są endotermiczne
Wszystkie ssaki są endotermiczne - to znaczy utrzymują i regulują temperaturę własnego ciała, bez względu na warunki zewnętrzne. (Zimnokrwiste kręgowce, takie jak węże i żółwie, są ektotermiczne). Żyjąc w szeroko rozpowszechnionych środowiskach na całym świecie, ssaki codziennie spotykają się z nimi sezonowe wahania temperatur i niektóre - na przykład miejscowe dla trudnych arktycznych lub tropikalnych siedlisk - muszą radzić sobie z ekstremalnie niskimi temperaturami lub ciepło. Aby utrzymać prawidłową wewnętrzną temperaturę ciała, ssaki muszą mieć możliwość wytwarzania i zachowania ciepła ciała w niższych temperaturach, a także rozproszenia nadmiaru ciepła w cieplejszych temperaturach.
Mechanizmy ssaków do wytwarzania ciepła obejmują metabolizm komórkowy, adaptacje krążenia i zwykły dreszcz staromodny. Metabolizm komórkowy jest procesem chemicznym, który stale zachodzi w komórkach, w którym cząsteczki organiczne są rozkładane i zbierane dla ich energii wewnętrznej; proces ten uwalnia ciepło i ogrzewa ciało. Adaptacje krążeniowe, takie jak wspomniana powyżej przeciwprądowa wymiana ciepła, przenoszą ciepło z rdzeń ciała zwierzęcia (jego serce i płuca) na jego obrzeżach poprzez specjalnie zaprojektowane sieci krwi statki. Dreszcze, które prawdopodobnie zrobiliście sami, są najłatwiejsze do wytłumaczenia: ten prymitywny proces wytwarza ciepło przez szybki skurcz i drżenie mięśni.
Jeśli zwierzę jest zbyt ciepłe
Co jeśli zwierzę jest za ciepłe, a nie za zimne? W klimacie umiarkowanym i tropikalnym nadmiar ciepła może się szybko gromadzić i powodować problemy zagrażające życiu. Jednym z naturalnych rozwiązań jest umieszczenie krążenia krwi bardzo blisko powierzchni skóry, co pomaga uwolnić ciepło do środowiska. Innym jest wilgoć wytwarzana przez gruczoły potowe lub powierzchnie oddechowe, która odparowuje w stosunkowo suchym powietrzu i ochładza zwierzę. Niestety chłodzenie wyparne jest mniej skuteczne w suchym klimacie, w którym woda występuje rzadko, a utrata wody może stanowić poważny problem. W takich sytuacjach ssaki lubią Gadyczęsto szukają ochrony przed słońcem w cieplejszych godzinach dnia i wznawiają aktywność w nocy.
Ewolucja ciepłokrwistych metabolizmów u ssaków nie była prostą sprawą, co świadczy o tym, że wiele dinozaurów było najwyraźniej ciepłokrwiste, niektóre współczesne ssaki (w tym gatunek kozy) faktycznie mają coś podobnego do zimnokrwistych metabolizmów, a nawet jeden typ z ryba wytwarza własne wewnętrzne ciepło ciała.