Dasar-dasar Pengaturan Suhu Mamalia

Apakah Anda merasa heran bahwa rusa kutub, yang menghabiskan sebagian besar waktu mereka berdiri di atas salju, tidak mendapatkan kaki dingin? Atau itu lumba-lumba, sirip tipis siapa yang meluncur terus-menerus melalui air dingin, masih berhasil mengejar gaya hidup yang sangat aktif? Adaptasi sirkulasi khusus yang dikenal sebagai pertukaran panas berlawanan memungkinkan kedua hewan ini untuk mempertahankan suhu tubuh yang sesuai di dalamnya ekstremitas, dan ini hanya satu dari banyak adaptasi pintar mamalia yang telah berevolusi selama seratus juta tahun terakhir untuk membantu mereka menghadapi variabel suhu.

Semua mamalia adalah endotermik — yaitu, mereka memelihara dan mengatur suhu tubuhnya sendiri, tidak peduli kondisi eksternal. (Vertebrata berdarah dingin, seperti ular dan kura-kura, adalah ectothermic.) Hidup di lingkungan luas di seluruh dunia, mamalia menghadapi setiap hari dan fluktuasi musiman dalam suhu dan beberapa — misalnya, mereka yang berasal dari habitat Arktik atau tropis yang keras — harus berhadapan dengan dingin yang ekstrem atau panas. Untuk mempertahankan suhu tubuh internal yang benar, mamalia harus memiliki cara untuk menghasilkan dan menghemat panas tubuh dalam suhu yang lebih dingin, serta menghilangkan panas tubuh berlebih di suhu yang lebih hangat.

Mekanisme mamalia memiliki untuk menghasilkan panas termasuk metabolisme seluler, adaptasi peredaran darah, dan menggigil kuno, kuno. Metabolisme sel adalah proses kimia yang terus-menerus terjadi di dalam sel, di mana molekul organik dipecah dan dipanen untuk energi internal mereka; proses ini melepaskan panas dan menghangatkan tubuh. Adaptasi sirkulasi, seperti pertukaran panas berlawanan yang disebutkan di atas, mentransfer panas dari inti dari tubuh hewan (jantung dan paru-paru) ke pinggirannya melalui jaringan darah yang dirancang khusus pembuluh. Menggigil, yang mungkin telah Anda lakukan sebagian dari diri Anda sendiri, paling mudah dijelaskan: proses kasar ini menghasilkan panas dengan kontraksi yang cepat dan gemetar otot.

Bagaimana jika seekor binatang terlalu hangat, bukannya terlalu dingin? Di daerah beriklim sedang dan tropis, panas tubuh berlebih dapat terakumulasi dengan cepat dan menyebabkan masalah yang mengancam jiwa. Salah satu solusi alami adalah menempatkan sirkulasi darah sangat dekat dengan permukaan kulit, yang membantu melepaskan panas ke lingkungan. Lain adalah kelembaban yang dihasilkan oleh kelenjar keringat atau permukaan pernapasan, yang menguap di udara pengering relatif dan mendinginkan hewan. Sayangnya, pendinginan evaporatif kurang efektif dalam iklim kering, di mana air jarang terjadi dan kehilangan air bisa menjadi masalah nyata. Dalam situasi seperti itu, mamalia, suka reptil, sering mencari perlindungan dari matahari selama siang hari yang lebih panas dan melanjutkan aktivitas mereka di malam hari.

Evolusi metabolisme berdarah panas pada mamalia bukan urusan langsung, sebagai saksi fakta bahwa banyak dinosaurus tampaknya berdarah panas, beberapa mamalia kontemporer (termasuk spesies kambing) sebenarnya memiliki sesuatu yang mirip dengan metabolisme berdarah dingin, dan bahkan satu jenis dari ikan menghasilkan panas tubuh internal sendiri.