Teplokrevná zvířata udržují tepelnou homeostázu; to znamená, že udržují svou tělesnou teplotu na konstantní úrovni. To zahrnuje schopnost ochlazovat nebo produkovat více tělesného tepla. Teplokrevná zvířata kontrolují svou tělesnou teplotu hlavně regulací rychlosti metabolismu (např. zvýšením rychlosti metabolismu, když okolní teplota začíná klesat).
Termíny „teplokrevný“ i „studenokrevný“ ztratily u vědců oblibu kvůli vágnosti termínů a kvůli většímu porozumění v této oblasti. Typy tělesné teploty nespadají do jednoduchých kategorií buď a nebo. Každý termín může být nahrazen jednou nebo více variantami (viz: Definice teplokrevnosti). Udržování tělesné teploty zahrnuje širokou škálu různých technik, které vedou ke kontinuu tělesné teploty, přičemž tradiční ideály teplokrevného a studenokrevného jsou na opačných koncích spektra.
Definice teplokrevnosti
Teplokrevnost se obecně týká tří oddělených aspektů termoregulace.
Velká část živočichů tradičně nazývaných „teplokrevní“ (savci a ptáci) se hodí do všech tří těchto kategorií. Nicméně, za posledních 30 let, studie v oblasti živočišné termofyziologie odhalily mnoho druhů patřících do těchto dvou skupin, které neodpovídají všem těmto kritériím. Například, mnoho netopýrů a malých ptáků jsou poikilotermičtí a bradymetaboličtí, když spí na noc, nebo den. Pro tyto tvory byl vytvořen jiný termín: heterotermie.
Další studie na zvířatech, která byla tradičně považována za studenokrevná, ukázaly, že většina tvorů zahrnuje různé varianty tří výše definovaných pojmů spolu se svými protějšky (ektoterapie, poikiloterie a bradymetabolismus), čímž vytváří široké spektrum typů tělesné teploty (viz regulace teploty u studenokrevných zvířat).
Výroba a úspora tepla
Tvorové tradičně považovaní za teplokrevné mají větší počet mitochondrií na buňku, což jim umožňuje vytvářet teplo zvýšením rychlosti, s jakou „spalují“ tuky a cukry. To vyžaduje mnohem větší množství potravy, než potřebují studenokrevná zvířata, aby nahradila zásoby tuku a cukru.
U mnoha endotermických živočichů jsou tyto zásoby doplněny třesením v chladných podmínkách, protože svalová aktivita také přeměňuje tuky a cukry na teplo. V zimě nemusí být dostatek potravy, která by endotermii umožnila udržet si metabolickou rychlost stabilní po celý den, takže některé organismy přecházejí do kontrolovaného stavu podchlazení zvaného hibernace, neboli strnulosti. To šetří energii tím, že snižuje tělesnou teplotu. U mnoha ptáků a malých savců (např. tenreců) klesá v noci tělesná teplota, což snižuje energetické náklady na udržování tělesné teploty. Lidský metabolismus se také mírně zpomaluje během spánku.
Ztráta tepla je velkou hrozbou pro menší tvory, protože mají větší poměr plochy k objemu. Většina malých teplokrevných živočichů má izolaci ve formě srsti nebo peří. Vodní teplokrevní živočichové mají obvykle hlubokou vrstvu tuku pod kůží kvůli izolaci, protože srst nebo peří by jim zkazilo jejich proudění. Tučňáci mají peří i tuk, protože jejich potřeba proudění omezuje míru izolace, kterou jim peří samo o sobě může poskytnout. Ptáci, zejména brodivci, mají v dolních končetinách krevní cévy, které fungují jako výměníky tepla – žíly jsou hned vedle tepen a tak získávají teplo z tepen a nesou ho zpět do kmene. Mnoho teplokrevných živočichů v reakci na chlad blanche (zesvětlí), což snižuje tepelné ztráty tím, že snižuje průtok krve do kůže.
Teplokrevný vs. studenokrevný
Výhody rychlého metabolismu
Celková rychlost metabolismu zvířete se zvyšuje přibližně dvojnásobkem při každém zvýšení teploty o 10 °C (což je omezeno nutností vyhnout se hypertermii). Teplokrevnost neposkytuje větší rychlost než chladnokrevnost – studenokrevná zvířata se mohou pohybovat stejně rychle jako teplokrevná zvířata stejné velikosti a postavy. Teplokrevná zvířata však mají mnohem větší výdrž než studenokrevná stvoření stejné velikosti a postavy, protože jejich rychlejší metabolismus rychle regeneruje zásoby energie (zejména ATP) a rozkládá produkty svalového odpadu (zejména laktát). To umožňuje teplokrevným predátorům pronásledovat kořist, teplokrevným kořistem předběhnout chladnokrevné predátory (za předpokladu, že se vyhnou počátečnímu útoku nebo léčce) a teplokrevným zvířatům být mnohem úspěšnějšími potravami.
Nevýhody teplokrevnosti
Protože teplokrevná zvířata používají enzymy, které jsou specializované na úzký rozsah tělesných teplot, nadměrné ochlazení vede rychle k strnulosti a následně k smrti. Energie potřebná k udržení homeotermické teploty pochází také z potravy – to má za následek, že homeotermická zvířata potřebují jíst mnohem více potravy než poikilotermická zvířata.
Termografický snímek: studenokrevní had požírá teplokrevnou myš
Třesení a spalování tuků k udržení teploty jsou velmi energeticky náročné, například:
Regulace teploty u studenokrevných zvířat
Vědecké chápání režimů regulace teploty značně pokročilo od doby, kdy se původně rozlišovalo mezi teplokrevnými a studenokrevnými zvířaty, a tato problematika byla zkoumána mnohem rozsáhleji.
Někteří další „chladnokrevní“ tvorové používají vnitřní mechanismy k udržování tělesné teploty výrazně nad úrovní okolního prostředí:
Najděte si tuto stránku na Wiktionary:
Warm-blooded