Хладна адаптација и аклиматизација су две врсте прилагођавања која живи организми врше када дође до промена температуре околине. И адаптација и аклиматизација осигуравају опстанак организама на индивидуалном и популационом нивоу.
Варијације температуре, чак и неколико степени, могу значити разлику између живота и смрти животиње. На пример, када сунце зађе иза облака и изазове пад температуре од само два степена, кретање мува успорава.
Уопштено, постоје два физиолошка механизма за прилагођавање прилагођавању на хладноћу. Први је употреба стратегија за задржавање телесне топлоте. Друго, стварање телесне топлоте путем метаболичког сагоревања хране за гориво.
Понекад је хладна адаптација изненадна реакција
Животиње регулишу своју телесну температуру када се суоче са наглим падом температуре. У ту сврху представљају низ рефлексних одговора, који су посредовани рецепторима за хладноћу у кожи, а њихова функција је очување топлине. Најважнији су:
- Сужење периферних крвних судова.
- Ерекција животињске длаке или перја.
- Дрхтање у малим покретима који стварају топлоту трошећи енергију.
- Смањивање изложене површине при заузимању увијеног држања.
Ако број горе наведених адаптивних баријера није у стању да се носи са прехладом, тело ће повећати базални метаболизам како би очувало телесну температуру. Ово је велика потрошња енергије.
Адаптација на хладноћу може бити и групна
Занимљиво је то знати постоје јединствене адаптације понашања које користе антарктичке животиње да преживи сурову зиму. На пример, царски пингвини формирају велике колоније.
Близина пингвина не само да реагује на потребу да се дели телесна топлота, већ их штити и од утицаја ветра. Занимљива је чињеница да су пингвини у колонији смењују се за заузимање прве линије која ломи ветар.
Постоје разлике између аклиматизације и прилагођавања хладноћи
Пошто се ови појмови могу збунити, сматрамо да је неопходно нагласити њихове разлике. Аклиматизација је збир прилагођавања која прате поновљено и продужено излагање ниским температурама, односно привремени је процес.
Друго, прилагођавање на хладноћу успоставља се тек после много генерација и потчињава се процесу природне селекције. Према томе, иако се време излагања за аклиматизацију разликује од врсте до врсте, обично се јавља у распону од две до шест недеља.
Поврх тога, када температура порасте, физиолошка прилагодба аклиматизације се обрће. Насупрот томе, адаптација је постепен, дуготрајан и неповратан процес за који се показује да се живи организми прилагођавају новој средини у неодређеном временском периоду.
Хладне адаптације: свет карактеристичних особина
Када дефинишемо разлике између прилагођавања и аклиматизације, време је да посматрамо одређене примере овог адаптивног феномена у животињском царству.
Имати дебели капут: врло ефикасна адаптација на хладноћу
Поларни сисари и птице физички се штите од хладноће узгојем зимског перја и крзна. Они такође припремају слој масти како би спречили губитак топлоте. Многе животиње имају ветроотпорну или водоотпорну длаку.
Опет, царски пингвини су веома добар пример за то. Ове птице имају четири слоја перја налик љусци. Слојеви се преклапају и на тај начин стварају добру заштиту од ветра, чак и за екстремне услове попут снежне олује.
Изолациона својства премаза зависе од топлотне проводљивости појединачних длака и њихове заједничке способности да заробе слој ваздуха. Код собова и кариба, на пример, свака длака на спољном плашту је шупља и садржи хиљаде шупљина испуњених ваздухом раздвојених танким преградама.
Дебели слојеви масти, ресурс двоструке намене
Китови, фоке и неки пингвини имају дебеле слојеве масти. Ови слојеви делују као изолација, пошто хватају телесну топлоту и спречавају њено распршивање по средини. Ефекат на животињу је аналоган чину умотавања у ћебе.
Код неких животиња заштита је додатно побољшана: способни су да смање проток крви у масном ткиву. Ова стратегија је веома ефикасна, јер што је крв даље од површине коже, мање се губи топлота.
Друго, слојеви масти се такође могу користити као резерва енергије на местима са мало ресурса за храну. На пример, мужјаци слонова могу да живе од својих залиха масти током зимске сезоне.
Хладноћа намеће и мале удове
Без сумње, делови тела који извиру из главне запремине животиње често су прва места где се зими осећа хладноћа. Царски пингвини имају врло мале ноге и пераје, што значи да им је потребно мање крви и губе мање топлоте.
С друге стране, мале уши и репови су још једна адаптација на хладноћу. На пример, у Илијевог рођака пика зеца (Оцхотона илиенсис), његови мали додаци одолијевају смрзавању.
Протуструјна размена за очување топлоте: чудесна мрежа
Треба напоменути да је ниједна животиња - велика или мала - не може покрити цело тело изолационом кожомјер ноге, пераје и нос морају бити слободни за функционисање. Међутим, ако би ови удови омогућили излазак телесне топлоте, многе животиње не би могле преживети у хладној клими.
Тако галеб или патка пливају у леденој води изгубили би топлоту кроз своја мрежаста стопала брже него што би је могли генерисати. Осим тога, вреле ноге на снегу би га отопиле и стопала животиње би се ускоро смрзла, што би га заробило у фиксном положају.
Суочена са овим практичним проблемом, природа је развила једноставан, али ефикасан механизам за смањење губитака топлоте. Је око одржавајте своје екстремитете хладним користећи предиван мрежни позив. Укратко, протуструјна размена се јавља у мрежи малих артерија и вена које се формирају на споју трупа и удова животиње.
У овој мрежи су артерије које носе топлу крв до удова и вене које враћају охлађену крв распоређене у непосредној близини. Близина подстиче топлу артеријску крв да пренесе своју топлоту у хладну венску крв, омогућавајући очување телесне топлоте.
Као што смо видели, постоје различите адаптације различитих група кичмењака на екстремне варијације околине. Захваљујући њима, неке животиње су успеле да колонизују најнегостољубивије и најнеповољније окружење на Земљи.
