Гетеротермия или гетеротермия (от греческого ἕτερος гетерос «другой» и θέρμη thermē «тепло») — это физиологический термин для животных , которые варьируются между саморегулированием температуры своего тела и возможностью влиять на нее окружающей среде. Другими словами, они обладают характеристиками как пойкилотермии , так и гомеотермии .
Гетеротермные животные — это животные, которые могут переключаться между пойкилотермными и гомеотермными стратегиями. Эти изменения в стратегиях обычно происходят ежедневно или ежегодно. Чаще всего его используют как способ отделить колебания скорости метаболизма , наблюдаемые у некоторых мелких млекопитающих и птиц (например, летучих мышей и колибри ), от таковых у традиционных хладнокровных животных. У многих видов летучих мышей температура тела и скорость обмена веществ повышаются только во время активности. В состоянии покоя эти животные резко снижают метаболизм , в результате чего температура их тела падает до температуры окружающей среды. Это делает их гомойотермными в активном состоянии и пойкилотермными в состоянии покоя. Это явление получило название «дневной оцепенения » и интенсивно изучалось на джунгарском хомяке . Во время сезона спячки у этого животного ежедневно наблюдается сильное снижение метаболизма во время фазы покоя, в то время как во время активной фазы он возвращается к эндотермическому метаболизму, что приводит к нормальной эутермической температуре тела (около 38 ° C).
У более крупных млекопитающих (например, сусликов ) и летучих мышей во время спячки (до нескольких недель) зимой наблюдаются многодневные приступы оцепенения. [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 эндотермической скорости метаболизма. Даже у этих животных, находящихся в глубокой спячке, длительные периоды оцепенения прерываются приступами эндотермического метаболизма, называемыми пробуждениями (обычно длящимися от 4 до 20 часов). Эти метаболические возбуждения приводят к тому, что температура тела возвращается к нормальному уровню 35–37 °C. [1] Большая часть энергии, затраченной во время спячки, расходуется на пробуждения (70-80%), но их функция остается невыясненной.
Неглубокая спячка без пробуждения была описана у крупных млекопитающих (таких как черный медведь [2] ) или при особых обстоятельствах окружающей среды. [3]
Региональная гетеротермия описывает организмы, которые способны поддерживать разные температурные «зоны» в разных частях тела. Обычно это происходит в конечностях и становится возможным благодаря использованию противоточных теплообменников, таких как rete mirabile, обнаруженный у тунца и некоторых птиц. [4] Эти теплообменники выравнивают температуру между горячей артериальной кровью, отходящей к конечностям, и холодной венозной кровью, возвращающейся обратно, тем самым уменьшая теплопотери. Пингвины и многие арктические птицы используют эти теплообменники, чтобы поддерживать температуру своих ног примерно той же температуры, 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 («грудная клетка»). брюшная полость"); тепло сохраняется в грудной клетке и теряется в брюшной полости. [6] Используя очень похожий механизм, внутренняя температура грудной клетки пчелы во время полета может превышать 45 °C.