Гетеротермия или гетеротермия (от греч. ἕτερος heteros «другой» и θέρμη thermē «тепло») — физиологический термин для животных , которые варьируются между саморегуляцией температуры своего тела и позволяют окружающей среде влиять на нее. Другими словами, они проявляют характеристики как пойкилотермии , так и гомеотермии .
Гетеротермные животные — это те, которые могут переключаться между пойкилотермными и гомеотермными стратегиями. Эти изменения в стратегиях обычно происходят ежедневно или ежегодно. Чаще всего это используется как способ отделить флуктуирующие скорости метаболизма, наблюдаемые у некоторых мелких млекопитающих и птиц (например, летучих мышей и колибри ), от таковых у традиционных холоднокровных животных. У многих видов летучих мышей температура тела и скорость метаболизма повышаются только во время активности. В состоянии покоя эти животные резко снижают свой метаболизм , что приводит к снижению температуры их тела до температуры окружающей среды. Это делает их гомеотермными в активном состоянии и пойкилотермными в состоянии покоя. Это явление было названо «ежедневным оцепенением » и интенсивно изучалось на джунгарском хомяке . Во время сезона спячки это животное демонстрирует сильно сниженный метаболизм каждый день во время фазы покоя, в то время как во время активной фазы оно возвращается к эндотермическому метаболизму, что приводит к нормальной эутермической температуре тела (около 38 °C).
Более крупные млекопитающие (например, суслики ) и летучие мыши демонстрируют многодневные приступы оцепенения во время спячки (до нескольких недель) зимой. [1] Во время этих многодневных приступов оцепенения температура тела падает примерно на 1 °C выше температуры окружающей среды, а метаболизм может упасть примерно до 1% от нормальной скорости эндотермического метаболизма. Даже у этих глубоко спящих животных длительные периоды оцепенения прерываются приступами эндотермического метаболизма, называемыми пробуждениями (обычно длящимися от 4 до 20 часов). Эти метаболические пробуждения заставляют температуру тела возвращаться к эутермическому уровню 35-37 °C. [1] Большая часть энергии, затрачиваемой во время спячки, тратится на пробуждения (70-80%), но их функция остается нерешенной.
Неглубокие модели спячки без пробуждений были описаны у крупных млекопитающих (например, у черного медведя [2] ) или при особых экологических обстоятельствах. [3]
Региональная гетеротермия описывает организмы, которые способны поддерживать различные температурные «зоны» в разных областях тела. Обычно это происходит в конечностях и становится возможным благодаря использованию противоточных теплообменников, таких как rete mirabile, обнаруженных у тунца и некоторых птиц. [4] Эти теплообменники выравнивают температуру между горячей артериальной кровью, поступающей в конечности, и холодной венозной кровью, возвращающейся обратно, тем самым уменьшая потери тепла. Пингвины и многие арктические птицы используют эти теплообменники, чтобы поддерживать свои ноги примерно при той же температуре, что и окружающий лед. Это не дает птицам застревать на ледяном покрове. Другие животные, такие как кожистая морская черепаха , используют теплообменники для сбора и сохранения тепла, вырабатываемого их мускулистыми ластами. [5] Есть даже некоторые насекомые , которые обладают этим механизмом (см. терморегуляция насекомых ), наиболее известным примером являются шмели , которые демонстрируют противоточный теплообмен в точке сужения между мезосомой («грудной клеткой») и метасомой («брюшком»); Тепло сохраняется в грудной клетке и теряется через брюшную полость. [6] Используя очень похожий механизм, внутренняя температура грудной клетки медоносной пчелы может превышать 45 °C во время полета.