Смятате ли ви изненадващо, че елените, които прекарват голяма част от времето си в сняг, не се застудяват? Или това делфини, чиито тънки плавници се плъзгат постоянно през хладна вода, все пак успяват да водят много активен начин на живот? Специална циркулационна адаптация, известна като противотокен топлообмен, позволява на двете животни да поддържат подходящата телесна температура в тяхната крайници, и това е само една от многото умни адаптации, които бозайниците са се развили през последните сто милиона години, за да им помогнат да се справят с променливи температури.
Бозайниците са ендотермични
Всички бозайници са ендотермични - тоест поддържат и регулират собствената си телесна температура, независимо от външните условия. (Студенокръвните гръбначни животни, като змии и костенурки, са ектотермични.) Живеейки в широко разпространена среда по света, бозайниците се сблъскват ежедневно и сезонни колебания в температурите и някои - например, местните за сурови арктически или тропически местообитания - трябва да се справят с екстремни студове или топлина. За да поддържат правилната си вътрешна телесна температура, бозайниците трябва да имат начин да произвеждат и запазват телесната топлина при по-студени температури, както и да разсейват излишната телесна топлина при по-топли температури.
Механизмите, които бозайниците имат за производство на топлина, включват клетъчен метаболизъм, циркулационни адаптации и обикновена, старомодна треперене. Клетъчният метаболизъм е химическият процес, който постоянно протича в клетките, чрез който органичните молекули се разграждат и събират за тяхната вътрешна енергия; този процес отделя топлина и затопля тялото. Адаптациите на циркулацията, като горепосочения токов обмен, споменат по-горе, прехвърлят топлината от ядро на тялото на животното (сърцето и белите дробове) до периферията му чрез специално проектирани мрежи от кръв съдове. Треперенето, което вероятно сте направили някои от себе си, е най-лесно да се обясни: този суров процес генерира топлина от бързото свиване и разклащане на мускулите.
Ако едно животно стане твърде топло
Какво става, ако животно е твърде топло, а не твърде студено? В умерен и тропически климат излишната телесна топлина може да се натрупва бързо и да причини животозастрашаващи проблеми. Едно от решенията на природата е да се постави кръвообращението в близост до повърхността на кожата, което спомага за отделяне на топлина в околната среда. Друга е влагата, получена от потните жлези или дихателните повърхности, която се изпарява в сравнително сух въздух и охлажда животното надолу. За съжаление изпарителното охлаждане е по-малко ефективно при сух климат, където водата е рядка и загубата на вода може да бъде истински проблем. В такива ситуации, бозайници, като влечуги, често търсят защита от слънцето през по-горещите дневни часове и възобновяват дейността си през нощта.
Еволюцията на топлокръвните метаболизми при бозайниците не беше пряка афера, като свидетел на факта, че много динозаври са били очевидно топлокръвни, някои съвременни бозайници (включително вид козел) всъщност имат нещо подобно на хладнокръвните метаболизми и дори един тип на риба генерира собствена вътрешна топлина на тялото.