Tycker du det förvånande att renar, som tillbringar mycket av sin tid stående i snö, inte får kalla fötter? Eller det delfiner, vars tunna flippor glider konstant genom kallt vatten, ändå lyckas sträva efter mycket aktiva livsstilar? En speciell cirkulationsanpassning som kallas motströmsvärmeväxling gör det möjligt för båda dessa djur att bibehålla lämplig kroppstemperatur i sin extremiteter, och detta är bara en av de många smarta anpassningar som däggdjur har utvecklats under de senaste hundra miljoner åren för att hjälpa dem att hantera variabla temperaturer.
Däggdjur är endotermiska
Alla däggdjur är endotermiska - det vill säga de upprätthåller och reglerar sin egen kroppstemperatur, oavsett de yttre förhållandena. (Kaldblodiga ryggradsdjur, som ormar och sköldpaddor, är ektotermiska.) Bor i utbredda miljöer världen över möter däggdjur dagligen och säsongsvariationer i temperaturer och vissa - till exempel de som är infödda till hårda arktiska eller tropiska livsmiljöer - måste ta itu med extrem kyla eller värme. För att upprätthålla sin korrekta inre kroppstemperatur måste däggdjur ha ett sätt att producera och spara kroppsvärme i kallare temperaturer, samt sprida överskott av kroppsvärme i varmare temperaturer.
Mekanismerna som däggdjur har för att producera värme inkluderar cellulär metabolism, cirkulationsanpassningar och vanlig, gammaldags skakning. Cellulär ämnesomsättning är den kemiska processen som konstant sker i celler, genom vilken organiska molekyler bryts ned och skördas för sin inre energi; denna process frigör värme och värmer kroppen. Cirkulationsanpassningar, såsom motströmsvärmeväxlingen som nämns ovan, överför värme från kärnan i djurets kropp (dess hjärta och lungor) till dess periferi via speciellt utformade nätverk av blod fartyg. Skakningar, som du antagligen gjort en del av dig själv, är lättast att förklara: denna råa process genererar värme genom snabb sammandragning och skakning av muskler.
Om ett djur blir för varmt
Tänk om ett djur är för varmt, snarare än för kallt? I tempererat och tropiskt klimat kan överskott av kroppsvärme ackumuleras snabbt och orsaka livshotande problem. En av naturens lösningar är att placera blodcirkulationen mycket nära hudens yta, vilket hjälper till att frigöra värme i miljön. En annan är fukten som produceras av svettkörtlar eller andningsytor, som avdunstar i relativt torrare luft och kyler djuret. Tyvärr är avdunstningskylning mindre effektiv i torra klimat, där vatten är sällsynt och vattenförlust kan vara ett verkligt problem. I sådana situationer liknar däggdjur reptiler, söker ofta skydd mot solen under de varmare dagsljuset och återuppta sin aktivitet på natten.
Utvecklingen av varmblodiga ämnesomsättningar hos däggdjur var inte en enkel affär, vilket vittnar om att många dinosaurier uppenbarligen var Varmblodiga, vissa samtida däggdjur (inklusive en getart) har faktiskt något som liknar kallblodiga ämnesomsättningar, och till och med en typ av fisk genererar sin egen inre kroppsvärme.