Co to znaczy zmiennocieplność? Wyjaśnienie naukowe
W codziennym życiu często słyszymy, że niektóre zwierzęta są „ciepłokrwiste”, a inne „zimnokrwiste”. Czym jest jednak zmiennocieplność? Jakie zwierzęta wykazują tę cechę i jakie ma ona znaczenie dla życia w różnych środowiskach?
Definicja zmiennocieplności
Zmiennocieplność (z łac. poikilothermia) to cecha niektórych organizmów polegająca na tym, że temperatura ich ciała zmienia się w zależności od temperatury otoczenia. Zwierzęta zmiennocieplne, nazywane też zimnokrwistymi, nie potrafią utrzymywać stałej temperatury ciała jak ssaki czy ptaki. Oznacza to, że stają się cieplejsze, gdy jest ciepło, i wychładzają się, gdy otoczenie robi się zimne.
Które zwierzęta są zmiennocieplne?
Zmiennocieplność jest bardzo rozpowszechniona w świecie przyrody. Obejmuje:
- Ryby
- Płazy (np. żaby, ropuchy)
- Gady (np. węże, jaszczurki, krokodyle)
- Większość bezkręgowców (np. owady, pajęczaki, mięczaki)
Tylko ssaki oraz ptaki rozwinęły zdolność do utrzymywania stałej temperatury ciała niezależnie od warunków zewnętrznych, co nazywane jest stałocieplnością.
Warto wiedzieć
Chociaż ssaki i ptaki są stałocieplne, niektóre z nich potrafią czasowo obniżać swoją temperaturę ciała podczas tzw. snu zimowego – takie gatunki nazywane są zwierzętami heterotermicznymi. Przykładem są jeże, świstaki czy niedźwiedzie.
Jak działa zmiennocieplność?
Zwierzęta zmiennocieplne nie produkują w znaczącym stopniu własnego ciepła metabolicznego. Ich temperatura ciała w dużym stopniu zależy od warunków zewnętrznych. Przykładowo, jaszczurki mogą mieć temperaturę ciała 21,6°C na słońcu, a zaledwie 4°C w cieniu. To duża różnica, która wpływa na zachowanie i aktywność tych zwierząt.
Najważniejsze mechanizmy regulacji temperatury wśród zmiennocieplnych to:
- Wygrzewanie się na słońcu – wiele gadów i płazów często spotkamy na skałach lub polanach, gdzie zbierają ciepło z promieniowania słonecznego.
- Unikanie nadmiernego nagrzania – zwierzęta mogą chować się do nory lub pod kamień, gdy temperatura otoczenia jest zbyt wysoka.
- Hibernacja – w okresach zimnych, kiedy pozyskanie ciepła i pokarmu jest trudne, zwierzęta te zapadają w stan odrętwienia, by ograniczyć zużycie energii.
Dlaczego zwierzęta wykształciły zmiennocieplność?
Zmiennocieplność pozwala zwierzętom przetrwać w bardzo zróżnicowanych warunkach środowiskowych. Dzięki temu wielu gatunkom wystarcza znacznie mniej pożywienia do przeżycia niż ssakom lub ptakom. Ich metabolizm zwalnia w chłodzie, więc nie potrzebują dużo energii. To duża przewaga w warunkach, gdy pokarm jest mało dostępny.
Jednak ta cecha ma też swoje ograniczenia. Zmiennocieplne zwierzęta są mniej aktywne w niskich temperaturach, dlatego zimą wiele z nich po prostu śpi albo ogranicza aktywność do minimum.
Zmiennocieplność a przeżycie w różnych środowiskach
Dzięki zmiennej temperaturze ciała, zwierzęta zmiennocieplne mogą zdobywać środowiska, których nie zamieszkują ciepłokrwiste zwierzęta. Na przykład ryby żyją w zimnych wodach, a wiele owadów radzi sobie w środowiskach o skrajnych wahaniach temperatur.
Jednak zmiennocieplność ogranicza zdolność przetrwania w chłodzie – dlatego zdecydowana większość gadów występuje w rejonach ciepłych, a np. żaby i ropuchy zapadają w sen zimowy lub migrują do cieplejszych miejsc.
Czy stałocieplność jest zawsze lepsza?
Chociaż ssaki i ptaki, jako zwierzęta stałocieplne, mogą być aktywne nawet w chłodzie, taki styl życia wymaga bardzo dużych nakładów energetycznych. W rzeczywistości, na przykładzie dinozaurów naukowcy sądzą, że zmiennocieplność była adaptacją do bardzo zmiennych środowisk na Ziemi setki milionów lat temu.
Oba typy organizacji ciała – zmiennocieplność i stałocieplność – mają więc swoje wady i zalety. Zmiennocieplność jest przystosowaniem się do życia tam, gdzie trudno byłoby wyprodukować i utrzymać własne ciepło przez cały czas.
Podsumowanie: co to znaczy zmiennocieplność?
Zmiennocieplność oznacza zdolność zwierząt do zmieniania temperatury ciała wraz ze zmianą temperatury otoczenia. Ryb, płazów, gadów i bezkręgowców nie chroni stała temperatura, dlatego bywają aktywne tylko wtedy, gdy jest odpowiednio ciepło. Zmiennocieplność to powszechna, ewolucyjnie korzystna cecha, która umożliwia oszczędzanie energii i przystosowanie się do licznych środowisk na świecie. Jednak jej ograniczenia sprawiają, że zwierzęta te muszą przyjąć różne strategie radzenia sobie z zimnem, takie jak wygrzewanie się na słońcu czy hibernacja.
