Vind je het verrassend dat rendieren, die veel van hun tijd in de sneeuw doorbrengen, geen koude voeten krijgen? Of dat dolfijnen, wiens dunne zwemvliezen constant door koel water glijden, slagen er nog steeds in om een zeer actieve levensstijl na te streven? Een speciale aanpassing van de bloedsomloop, bekend als tegenstroom-warmte-uitwisseling, stelt beide dieren in staat om de juiste lichaamstemperatuur in hun lichaam te behouden extremiteiten, en dit is slechts een van de vele slimme aanpassingen die zoogdieren de afgelopen honderd miljoen jaar hebben ontwikkeld om hen te helpen omgaan met variabele temperaturen.
Zoogdieren zijn endotherm
Alle zoogdieren zijn endotherm - dat wil zeggen dat ze hun eigen lichaamstemperatuur behouden en reguleren, ongeacht de externe omstandigheden. (Koelbloedige gewervelde dieren, zoals slangen en schildpadden, zijn ectotherm.) In zoogdieren overal ter wereld komen zoogdieren dagelijks voor en seizoensgebonden schommelingen in temperatuur en sommige - bijvoorbeeld die van inheemse arctische of tropische habitats - hebben te maken met extreme kou of warmte. Om hun juiste lichaamstemperatuur te behouden, moeten zoogdieren een manier hebben om lichaamswarmte te produceren en te behouden bij koudere temperaturen, en om overtollige lichaamswarmte af te voeren bij warmere temperaturen.
De mechanismen die zoogdieren hebben om warmte te produceren, omvatten cellulair metabolisme, aanpassingen van de bloedsomloop en gewone, ouderwetse rillingen. Cellulair metabolisme is het chemische proces dat constant plaatsvindt in cellen, waarbij organische moleculen worden afgebroken en geoogst voor hun interne energie; dit proces geeft warmte af en verwarmt het lichaam. Aanpassingen in de bloedsomloop, zoals de bovengenoemde tegenstroom-warmte-uitwisseling, dragen warmte over van de kern van het lichaam van het dier (het hart en de longen) naar de periferie via speciaal ontworpen bloednetwerken schepen. Rillen, wat je waarschijnlijk zelf hebt gedaan, is het gemakkelijkst uit te leggen: dit ruwe proces genereert warmte door de snelle samentrekking en schudden van spieren.
Als een dier te warm wordt
Wat als een dier te warm is in plaats van te koud? In gematigde en tropische klimaten kan overtollige lichaamswarmte zich snel ophopen en levensbedreigende problemen veroorzaken. Een van de oplossingen van de natuur is om de bloedcirculatie zeer dicht bij het huidoppervlak te plaatsen, wat helpt om warmte in de omgeving af te geven. Een ander is het vocht dat wordt geproduceerd door zweetklieren of ademhalingsoppervlakken, dat verdampt in relatief droge lucht en het dier afkoelt. Helaas is verdampingskoeling minder effectief in droge klimaten, waar water zeldzaam is en waterverlies een echt probleem kan zijn. In dergelijke situaties houden zoogdieren van reptielen, zoeken vaak bescherming tegen de zon tijdens de warmere uren overdag en hervatten hun activiteit 's nachts.
De evolutie van warmbloedige stofwisseling bij zoogdieren was geen eenvoudige aangelegenheid, getuige het feit dat veel dinosauriërs blijkbaar warmbloedig, sommige hedendaagse zoogdieren (waaronder een geitensoort) hebben eigenlijk iets dat lijkt op koudbloedige stofwisseling, en zelfs één type van vis genereert zijn eigen interne lichaamswarmte.