Připadá vám překvapivé, že sobi, kteří tráví většinu času státím ve sněhu, nedostanou studené nohy? Nebo to delfíni, jehož tenké ploutve klouzají neustále chladnou vodou, stále dokážou sledovat velmi aktivní životní styl? Speciální oběhová adaptace známá jako protiproudá výměna tepla umožňuje oběma těmto zvířatům udržovat v nich odpovídající tělesnou teplotu končetin, a to je jen jeden z mnoha chytrých adaptací, které se savci vyvinuli za posledních sto milionů let, aby jim pomohli vypořádat se s proměnnými teploty.
Savci jsou endotermní
Všichni savci jsou endotermní - to znamená, že udržují a regulují svou vlastní tělesnou teplotu bez ohledu na vnější podmínky. (Chladnokrevní obratlovci, jako jsou hadi a želvy, jsou ektotermní.) Živočichové žijící v rozšířeném prostředí po celém světě denně čelí a sezónní výkyvy teplot a některé - například ty, které jsou původem drsných arktických nebo tropických stanovišť - se musí vypořádat s extrémními chladem nebo teplo. Aby si savci udrželi správnou vnitřní tělesnou teplotu, musí mít způsob, jak produkovat a zachovat tělesné teplo při nižších teplotách, a také odvádět nadbytečné tělesné teplo při teplejších teplotách.
Mezi mechanismy, které savci produkují teplo, patří buněčný metabolismus, cirkulační adaptace a prosté, staromódní chvění. Buněčný metabolismus je chemický proces, který se neustále vyskytuje v buňkách, čímž se organické molekuly rozkládají a shromažďují pro svou vnitřní energii; tento proces uvolňuje teplo a zahřívá tělo. Cirkulační přizpůsobení, jako je výše uvedená protiproudá výměna tepla, přenáší teplo z jádro těla zvířete (jeho srdce a plíce) k jeho periferii prostřednictvím speciálně navržených krevních sítí plavidla. Chvění, které jste pravděpodobně udělali sami, je nejsnadnější vysvětlit: tento hrubý proces generuje teplo rychlým stahováním a otřesy svalů.
Pokud zvíře dostane příliš teplo
Co když je zvíře příliš teplé, než příliš chladné? V mírném a tropickém podnebí se může přebytek tělesného tepla rychle hromadit a způsobit život ohrožující problémy. Jedním z přírodních řešení je umístit krevní oběh velmi blízko k povrchu kůže, což pomáhá uvolňovat teplo do životního prostředí. Další je vlhkost produkovaná potními žlázami nebo respiračními povrchy, která se vypařuje ve relativně sušícím vzduchu a ochlazuje zvíře dolů. Bohužel je odpařovací chlazení méně účinné v suchém podnebí, kde je voda vzácná a ztráta vody může být skutečným problémem. V takových situacích, jako jsou savci plazi, často hledejte ochranu před sluncem během horkých denních hodin a pokračujte ve své činnosti v noci.
Vývoj teplokrevných metabolismů u savců nebyl přímou záležitostí, což svědčí o tom, že mnoho dinosaurů bylo zjevně teplokrevní, někteří současní savci (včetně druhu koz) mají ve skutečnosti něco podobného chladnokrevným metabolismům, a dokonce i jeden typ z Ryba vytváří své vlastní vnitřní tělesné teplo.