Теплокровные — это неофициальный термин, относящийся к видам животных , которые могут поддерживать температуру тела выше, чем окружающая среда. В частности, гомойотермные виды поддерживают стабильную температуру тела, регулируя обменные процессы. Единственными известными живыми гомойотермами являются птицы и млекопитающие , а единственными живыми гомойотермными рептилиями являются аргентинские черно-белые тегу . Считается, что некоторые вымершие рептилии, такие как ихтиозавры , птерозавры , плезиозавры и некоторые нептичьие динозавры , были гомеотермами. Другие виды имеют разную степеньтерморегуляция .
Контроль температуры тела животных зависит от вида, поэтому термины «теплокровные» и « хладнокровные » (хотя они все еще используются в повседневной жизни) предполагают ложное представление о том, что существует только две категории контроля температуры тела, и больше не используются в научных целях. .
Большая часть существ, традиционно называемых «теплокровными», таких как птицы и млекопитающие, соответствуют всем трем этим категориям (т. е. они являются эндотермическими, гомойотермными и тахиметаболическими). Однако за последние 30 лет исследования в области теплофизиологии животных выявили множество видов, принадлежащих к этим двум группам, которые не соответствуют всем этим критериям. Например, многие летучие мыши и мелкие птицы являются пойкилотермными и брадиметаболическими, когда они спят ночью (или, у ночных видов, днем). Для этих существ был придуман термин гетеротермия .
Дальнейшие исследования животных, которые традиционно считались хладнокровными , показали, что большинство существ включают различные варианты трех терминов, определенных выше, наряду с их аналогами ( эктотермия , пойкилотермия и брадиметаболизм ), таким образом создавая широкий спектр типов температуры тела. . Некоторые рыбы обладают теплокровными характеристиками, например, опах . У меченосцев и некоторых акул есть механизмы кровообращения , благодаря которым температура их мозга и глаз поддерживается выше температуры окружающей среды, что увеличивает их способность обнаруживать и реагировать надобыча . [1] [2] [3] У тунцов и некоторых акул есть сходные механизмы в мышцах, улучшающие их выносливость при плавании на высокой скорости. [4]
Тепло тела генерируется обменом веществ . Это относится к химическим реакциям , которые клетки используют для расщепления глюкозы на воду и углекислый газ и, таким образом, выработки АТФ ( аденозинтрифосфата ), высокоэнергетического соединения, используемого для питания других клеточных процессов. Сокращение мышц — это тип метаболического процесса, который генерирует тепловую энергию, а тепло также вырабатывается за счет трения, когда кровь течет по системе кровообращения.
Все организмы усваивают пищу и другие входные данные, но некоторые из них лучше используют продукты, чем другие. Как и все преобразования энергии, метаболизм довольно неэффективен, и около 60% доступной энергии преобразуется в тепло, а не в АТФ. В большинстве организмов это тепло просто теряется в окружающей среде. Однако эндотермические гомойотермы (животные, которых обычно называют «теплокровными») производят больше тепла и имеют лучшие способы его сохранения и регулирования, чем другие животные. У них более высокая скорость основного обмена, а также большая способность увеличивать скорость метаболизма при напряженной деятельности. Они обычно имеют хорошо развитую изоляцию для сохранения тепла тела, меха и жира в случае млекопитающих и перьев .у птиц. Когда этой изоляции недостаточно для поддержания температуры тела, они могут прибегнуть к дрожи — быстрым мышечным сокращениям, которые быстро расходуют АТФ, тем самым стимулируя клеточный метаболизм для его замены и, следовательно, выработки большего количества тепла. Как правило, в жарких условиях они используют испарительное охлаждение для отвода избыточного тепла либо за счет потоотделения (некоторые млекопитающие), либо за счет дыхания (многие млекопитающие и все птицы) — в общем, механизмы, отсутствующие у пойкилотермных .