יסודות ויסות הטמפרטורה של יונקים

האם אתה מפתיע שהאיילים, המבלים חלק ניכר מזמנם בעמידה בשלג, אינם זוכים לרגליים קרות? או זה דולפינים, שהסנפירים הדקים שלהם גולשים ללא הפסקה במים קרירים, עדיין מצליחים להמשיך באורח חיים פעיל מאוד? התאמה מיוחדת למחזור הדם המכונה חילופי חום נגד זרם מאפשרת לשני בעלי החיים הללו לשמור על טמפרטורת הגוף המתאימה להם גפיים, וזה רק אחד מההסתגלות החכמה הרבים שהיונקים התפתחו במהלך מאה מיליון השנים האחרונות כדי לעזור להם להתמודד עם משתנים טמפרטורות.

כל היונקים הם אנדותרמיים - כלומר הם שומרים ומווסתים את חום גופם שלהם, לא משנה את התנאים החיצוניים. (בעלי חוליות בעלי דם קר, כמו נחשים וצבים, הם אקטותרמיים.) חיים בסביבות רחבות העולם, יונקים מתמודדים מדי יום ו תנודות עונתיות בטמפרטורות וחלקן - למשל אלה ילידי הקוטב הארקטי או הטרופי הקשה - נאלצות להתמודד עם קור עז או חום. כדי לשמור על טמפרטורת הגוף הפנימית הנכונה שלהם, על יונקים להיות דרך לייצר ולשמר את חום הגוף בטמפרטורות קרות יותר, כמו גם להפיץ עודפי חום הגוף בטמפרטורות חמות יותר.

המנגנונים של יונקים לייצור חום כוללים מטבוליזם של התא, התאמות למחזור הדם, ורעדים מיושנים. חילוף החומרים הסלולרי הוא התהליך הכימי שמתרחש כל הזמן בתוך תאים, שבאמצעותו מפרקים מולקולות אורגניות ונקטפים לצורך האנרגיה הפנימית שלהם; תהליך זה משחרר חום ומחמם את הגוף. התאמות למחזור הדם, כמו חילופי חום נגד זרם שכבר הוזכרו לעיל, מעבירים חום מה- ליבת גוף החיה (לבה וריאותיו) לפריפריה שלה באמצעות רשתות דם מעוצבות במיוחד כלי שיט. רעד ביותר, שבטח עשית חלק מעצמך, הכי קל להסביר: תהליך גס זה מייצר חום על ידי התכווצות ורעידה מהירים של השרירים.

מה אם בעל חיים חם מדי, ולא קר מדי? באקלים ממוזג וטרופי, עודף חום הגוף יכול להצטבר במהירות ולגרום לסכנות חיים. אחד הפתרונות של הטבע הוא להציב את זרימת הדם קרוב מאוד לפני העור, מה שמסייע לשחרור חום לסביבה. אחרת היא הלחות המיוצרת על ידי בלוטות זיעה או משטחי נשימה, שמתאדה באוויר יבש יחסית ומקררת את בעל החיים. לרוע המזל, קירור אידוי יעיל פחות באקלים יבש, שם מים נדירים ואובדן מים יכול להיות בעיה אמיתית. במצבים כאלה יונקים, כמו זוחלים, לעתים קרובות מחפשים הגנה מהשמש בשעות האור החמות יותר ומחדשים את פעילותם בלילה.

התפתחות המטבוליזם החם בדם אצל יונקים לא הייתה עניין פשוט, כעדות לכך שדינוזאורים רבים ככל הנראה היו לחממים בדם, יש יונקים עכשוויים (כולל סוג של עיזים) שיש להם משהו שדומה למטבוליזם בדם קר, ואפילו סוג אחד של דג מייצר חום גוף פנימי משלו.