Lämmönsäätely eläimillä
Eläimet eivät voi kääriä kaulaansa huivia pitämään itseään lämpimänä pakkaspäivinä, eikä niillä ole käytössään tuuletinta helteitä varten. Tämä ei kuitenkaan haittaa, sillä niillä on oma tapansa pitää ruumiinlämpönsä tasaisena ja sopivan korkeana myös kylmissä ja kuumissa ympäristöissä. Eläimille elintärkeä lämmönsäätely on tuhansien vuosien evoluution tulosta.
Mitä lämmönsäätely tarkoittaa?
Lämmönsäätely tarkoittaa nimensä mukaisesti eläimen tapaa pitää ruumiinlämpönsä tasaisena ja sopivan korkeana myös tilanteissa, joissa ympäristö on sitä kuumempi tai kylmempi. Lämmönsäätely on vuosisatojen evoluution tulosta ja äärimmäisen tärkeä kyky, sillä eläin, joka ei pysty säätelemään ruumiinlämpöään, ei voi esimerkiksi lähteä metsästämään kuumalla säällä, eikä selviydy kovasta lumisateesta ja kylmyydestä.
Eläimet jaetaan tasa- ja vaihtolämpöisiin sen mukaan, miten ympäristö vaikuttaa niiden ruumiinlämpöön:
- Tasalämpöiset eläimet, eli nisäkkäät ja linnut, pyrkivät pitämään ruumiinlämpönsä samana ympäristön vaihtelevista olosuhteista huolimatta. Niillä on tarvittava eristys esimerkiksi ihonalaisen rasvan tai karvapeitteen muodossa, jotta aineenvaihdunnassa syntyvä lämpö ei karkaa ympäristöön. Tämä auttaa niitä säilyttämään tasaisen ruumiinlämmön.
- Vaihtolämpöisten eläinten ruumiinlämpö muuttuu ympäristön mukaan ja on siis riippuvainen ympäristön lämpötilasta. Vaihtolämpöiset eläimet eivät pysty säilyttämään aineenvaihduntareaktioissa muodostunutta lämpöä, minkä vuoksi niiden liikkeet ja toiminnot hidastuvat kylmässä ja voivat lopulta pysähtyä kokonaan. Nisäkkäitä ja lintuja lukuun ottamatta kaikki eläimet ovat vaihtolämpöisiä.
Vaihtolämpöiset eläimet
Vaihtolämpöiset eläimet ovat siis riippuvaisia ympäristöstään ja sen lämpötilasta. Ne tuottavat jonkin verran sisäistä lämpöä, joka ei kuitenkaan riitä niiden ruumiinlämpötilan säätelemiseen. Kaksi vaihtolämpöisten eläinten yleistä tapaa ruumiinlämmön säätelyyn ovat:
- Auringossa paistattelu. Ei ole parempaa lämmönlähdettä kuin aurinko, joten auringossa ajan viettäminen on yksinkertainen mutta tehokas tapa nostaa ruumiinlämpöä. Esimerkiksi liskot lekottelevat usein kivillä ja kallioilla nauttimassa auringon lämmöstä.
- Vesi. Mikäpä olisikaan parempi tapa viilentyä kuumalla säällä kuin viileässä vedessä uiminen tai kylpeminen. Monet eläimet hyödyntävät tätä strategiaa laskeakseen ruumiinlämpöään.
Tasalämpöiset eläimet
Tasalämpöisillä eläimillä, ihminen mukaan lukien, on keinoja säädellä ruuminlämpöään sisäisten mekanismien avulla. Kolme yleistä tapaa ruumiinlämpötilan säätelyyn ovat:
- Hikoileminen ja läähättäminen. Vaikka hikoileminen ja läähättäminen saattavatkin kuulostaa täysin erilaisilta asioilta, ne perustuvat molemmat haihtumiseen. Hien avulla eläin voi luovuttaa lämpöenergiaa elimistöstään, sillä hiki sitoo lämpöenergiaa haihtuessaan iholta. Läähättävän eläimen kieleltä haihtuu vettä, ja haihtuminen vie lämpöä mennessään, mikä johtaa elimistön jäähtymiseen.
- Hytiseminen. Hytiseminen on tahatonta lihasten supistelua. Kun lihakset toimivat, ne tuottavat lämpöä.
- Vasokonstriktio ja vasodilataatio. Verisuonten supistuminen ja laajentuminen on tehokas tapa ruumiinlämmön säätelyyn. Kun ympäristön lämpötila putoaa, verisuonet supistuvat, jolloin raajoissa kiertää vähemmän verta. Lämpötilan nousu sen sijaan laajentaa verisuonia ja näin ollen tehostaa verenkiertoa, mikä haihduttaa lämpöä ja laskee ruumiinlämpöä.