Synes du det er overraskende at reinsdyr, som bruker mye av sin tid på å stå i snø, ikke får kalde føtter? Eller det delfiner, hvis tynne svømmeføtter glir konstant gjennom kjølig vann, fremdeles klarer å satse på veldig aktiv livsstil? En spesiell sirkulasjonstilpasning kjent som motstrøms varmeutveksling gjør det mulig for begge disse dyrene å opprettholde passende kroppstemperatur i deres ekstremiteter, og dette er bare en av de mange smarte tilpasningene pattedyr har utviklet seg i løpet av de siste hundre millioner årene for å hjelpe dem med å takle variabel temperaturer.
Pattedyr er endotermiske
Alle pattedyr er endoterme - det vil si at de opprettholder og regulerer sin egen kroppstemperatur, uansett ytre forhold. (Kaldblodige virveldyr, som slanger og skilpadder, er ektotermiske.) Pattedyr møter daglig i utbredte miljøer rundt om i verden og sesongmessige svingninger i temperaturer og noen - for eksempel de som er urfolk til tøffe arktiske eller tropiske naturtyper - har å gjøre med ekstrem kulde eller varme. For å opprettholde sin riktige indre kroppstemperatur, må pattedyr ha en måte å produsere og spare kroppsvarme på i kaldere temperaturer, samt spre overflødig kroppsvarme i varmere temperaturer.
Mekanismene pattedyr har for å produsere varme inkluderer cellulær metabolisme, sirkulasjonstilpasninger og vanlig, gammeldags skjelving. Cellulær metabolisme er den kjemiske prosessen som stadig oppstår i celler, der organiske molekyler brytes ned og høstes for deres indre energi; denne prosessen frigjør varme og varmer kroppen. Sirkulasjonstilpasninger, som motstrøms varmeutveksling nevnt over, overfører varme fra kjernen av dyrets kropp (hjertet og lungene) til periferien via spesialdesignede nettverk av blod fartøyer. Det er enklest å forklare skjelving, som du sikkert har gjort noe av deg selv: denne rå prosessen genererer varme ved rask sammentrekning og risting av muskler.
Hvis et dyr blir for varmt
Hva om et dyr er for varmt, i stedet for for kaldt? I temperert og tropisk klima kan overflødig kroppsvarme akkumuleres raskt og forårsake livstruende problemer. En av naturens løsninger er å plassere blodsirkulasjonen veldig nær overflaten av huden, noe som bidrar til å frigjøre varme i miljøet. En annen er fuktigheten som produseres av svette kjertler eller luftveier, som fordamper i relativt tørrere luft og kjøler dyret ned. Dessverre er fordampingskjøling mindre effektiv i tørre klima, der vann er sjeldent og vanntap kan være et reelt problem. I slike situasjoner liker pattedyr reptiler, søker ofte beskyttelse mot solen i de varmere dagtidstimene og fortsetter aktiviteten om natten.
Utviklingen av varmblodsmetabolismer hos pattedyr var ikke en enkel affære, som vitne til det faktum at mange dinosaurer tilsynelatende var varmblodige, noen samtidige pattedyr (inkludert en geiteart) har faktisk noe som ligner på kaldblodsmetabolismer, og til og med en type av fisk genererer sin egen indre kroppsvarme.