Introduzione ai mammiferi

Supponiamo che un ectotermo – diciamo una piccola lucertola – sia posto in un contenitore in cui la temperatura dell’aria può essere variata (un utile termine alternativo per la temperatura “esterna” è la temperatura ambiente, Ta). La temperatura del corpo dell’animale (Tb) può essere misurata mentre Ta viene modificata. Una sonda di misurazione della temperatura in miniatura inserita nella cloaca dell’animale (l’apertura comune per l’intestino e il sistema urinogenitale) fornisce una lettura continua della temperatura corporea. Un esperimento di questo tipo è illustrato nel seguente video.

Questo test inizierebbe con una temperatura ambiente confortevole (confortevole per una lucertola, cioè), diciamo circa 38 °C, registrando la temperatura corporea dell’animale, prima di abbassare la temperatura ambiente a 30 °C e poi misurare la temperatura corporea ancora una volta, dopo aver permesso all’animale di ambientarsi per un paio d’ore nelle condizioni cambiate.

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Video 1 Un esperimento che mostra che quando viene presentata una scelta di ambienti freddi o caldi, una lucertola può passare da un ambiente all’altro per regolare la Tb

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Trascrizione: Video 1 Un esperimento che mostra che quando viene presentata una scelta di ambienti freddi o caldi, una lucertola può fare la spola tra essi per regolare la Tb

NARRATORE

Questa lucertola è un’iguana del deserto. Come prima, la sua temperatura viene misurata con un termistore inserito nella sua cloaca. L’alta temperatura non sembra infastidire la lucertola all’inizio. Ma man mano che la sua temperatura corporea sale, si notano i cambiamenti di postura che minimizzano il contatto con la superficie calda – e la lacrimazione, un altro mezzo per perdere calore. Ma per evitare di diventare troppo calda o troppo fredda, deve fare la spola tra gli scompartimenti.

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Figura 19 Grafico della temperatura corporea rispetto alla temperatura ambiente per mammiferi endotermici e una lucertola in studi di laboratorio, che mostra la migliore regolazione nel gatto (un mammifero placentare) rispetto ai monotremi (echidna e ornitorinco) e un marsupiale (opossum). La Tb è stata misurata dopo 2 ore di esposizione costante a ciascun Ta

La figura 19 mostra il tipo di risultati che questo esperimento produrrebbe. Concentratevi per il momento sui dati della lucertola. In questo grafico, l’asse orizzontale misura la temperatura ambientale e l’asse verticale misura la temperatura corporea. Per una Ta particolare, diciamo 38 °C, c’è una misura corrispondente della Tb della lucertola – in questo caso, era 39 °C, che potete controllare seguendo la linea orizzontale tratteggiata sull’asse verticale, dove il valore è identificato dalla freccia A. Ad una Ta di 30 °C, la Tb della lucertola era anche 30 °C, come identificato dalla freccia B. Per una Ta di 16 °C, il valore di Tb era di 15,5 °C, come identificato dalla freccia C. Tracciare accuratamente questi punti è molto più facile da fare se si usa la carta millimetrata. Quando l’intera gamma di valori “lucertola” è tracciata, una linea è tracciata tra loro – i valori più bassi tracciati di Ta e Tb sono 6 °C e 5 °C rispettivamente.

La stessa procedura può essere ripetuta per un mammifero placentare, come il gatto. Guardate ora i dati del gatto nella figura 19 e controllate di seguire i punti tracciati; per esempio, ad una Ta di 10 °C, Tb è 39 °C. Unendo tutti i punti tracciati si ottiene una linea più appiattita ma un po’ “frastagliata” sull’intervallo misurato di temperature ambientali.

Quindi, il gatto endotermico è in grado di mantenere la sua temperatura corporea – ad una temperatura elevata e costante (di circa 39 °C), mentre in queste condizioni, la lucertola ha apparentemente poche opzioni se non quella di permettere alla sua temperatura corporea di conformarsi a quella del suo ambiente. Come è tipico dei mammiferi, il gatto sta regolando la sua temperatura corporea – più tecnicamente, sta dimostrando la termoregolazione. Su questa prova, la lucertola è un conformatore – la temperatura del corpo e dell’ambiente cambiano di pari passo. Ma la capacità di termoregolazione non è esclusiva dei mammiferi; gli uccelli lo fanno in modo molto abile e anche alcuni pesci (come il tonno menzionato prima) e alcuni insetti lo fanno, in modo piuttosto elementare. Noterete dalla figura 19 che anche i monotremi (e il rappresentante dei marsupiali – l’opossum) sono in grado di termoregolare, anche se meno precisamente del gatto.