Como a variação de temperatura afeta o funcionamento do organismo dos animais?

As aves são animais homeotérmicos capazes de regular a temperatura do corpo independente da temperatura do ambiente, graças a um centro termorregulador localizado no sistema nervoso central. Esses animais conseguem manter a temperatura entre 40° e 42°C.

A produção de calor pelo organismo das aves está relacionada à capacidade de oxidação dos alimentos, que depende de uma boa oxigenação dos tecidos. Essa oxigenação dos tecidos é possível graças à ventilação do sistema respiratório e graças ao coração, provido de quatro câmaras.

Outro fator que interfere na manutenção da temperatura do corpo das aves é a presença de gordura subcutânea e de uma camada de penas. Essa camada de penas auxilia muito no controle da temperatura, pois quando a temperatura está baixa, as penas arrepiam, aumentando a camada de ar retida entre elas, promovendo o isolamento térmico. Ao mesmo tempo em que isso ocorre, também há uma maior oxidação dos alimentos, para produzir mais calor, o que consequentemente gasta mais energia.

Nos pés das aves há um mecanismo de contracorrente sanguínea que impede que elas percam calor por essas estruturas. Nesse mecanismo, os vasos sanguíneos que levam sangue em direção aos pés são envolvidos por outros vasos que conduzem sangue em sentido contrário, ou seja, em direção ao corpo, sendo que esse sangue absorve o calor e o traz de volta para o corpo, impedindo que haja perda de calor.

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Quando as aves estão expostas a temperaturas muito altas, elas mantêm as penas bem próximas ao corpo, a fim de diminuir a camada isolante de ar. Dessa forma, o sangue é enviado em maior quantidade para a pele e a respiração do animal se torna mais acelerada. O ar presente nos sacos aéreos absorve o calor proveniente do corpo e o elimina no processo de expiração.

Em razão da endotermia, aves e mamíferos não precisam se expor ao sol, nem mesmo quando a temperatura do ambiente está baixa. Isso é uma vantagem para esses animais que podem ser mais ativos durante a noite, em dias nublados ou em ambientes de climas frios.

Mestre em Ciências Biológicas (UFRJ, 2016)
Graduada em Biologia (UFRJ, 2013)

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A homeotermia consiste na capacidade dos organismos de manterem sua temperatura corporal interna constante, independente da temperatura do meio. Por muito tempo essa capacidade foi tratada como sinônimo do hábito endotérmico, contudo, embora homeotermia e endotermia estejam realmente associadas, também existem animais ectotérmicos que são capazes de manter sua temperatura corporal mais ou menos constante.

Outra confusão bem comum ocorre quanto à designação animais de “sangue quente” utilizada para aves e mamíferos e animais de “sangue frio” para os demais organismos. De fato, uma marca importante da homeotermia é a manutenção de uma temperatura corporal elevada acima da ambiental (entre 36 e 42°C dependendo da espécie). Entretanto, lagartos que passam grandes períodos do dia expostos ao sol, uma variedades de insetos e até mesmo alguns peixes mantêm parte de seu corpo com temperaturas próximas àquelas encontradas nos animais de “sangue quente”.

A temperatura de aves e mamíferos apresentam pequenas variações de 1 a 2°C ao longo do dia. Alguns animais podem apresentar um pequeno aumento em um período específico do dia quando este for mais ativo, dependendo se seu hábito é diurno ou noturno. Apesar disso, a atividade não possui grande influência nesses ciclos de pequenas variações diárias, pois elas ocorrem até mesmo em momentos de repouso absoluto.

A vantagem mais direta observada nos homeotermos é o fato de eles não dependerem da imprevisibilidade do ambiente para a manutenção da temperatura corporal. Já a partir de uma visão mais detalhada, observa-se que a temperatura ótima de cada espécie se mantém próxima a temperatura limite de permissão da vida daquele mesmo organismo. Isso ocorre, pois a temperatura corporal está intimamente relacionada à temperatura ótima de funcionamento de suas proteínas, e estas desempenham os mais importantes papéis funcionais e estruturais do corpo. Assim, a conservação da temperatura alta é essencial para manter as proteínas funcionando com todo seu potencial metabólico, mas dentro de um limite, que se ultrapassado, pode causar a desnaturação dessas proteínas.

No ambiente terrestre, a termorregulação de aves e mamíferos é resultado do balanço entre a geração de calor metabólico e as perdas através da evaporação bem como os processos de convecção e condução. Em um ambiente frio existem respostas corporais internas e externas desses organismos como a constrição dos vasos sanguíneos próximos a superfície do corpo, eriçamento de penas e pelos, e ondas de contração musculares, isto é, tremores que geram calor metabólico com o mínimo de esforço físico. Insetos voadores como gafanhotos, grandes mariposas, borboletas, vespas e abelhas também são capazes de aquecer seus músculos de voo antes da decolagem por meio de um processo semelhante aos tremores dos vertebrados.

Já os ambientes aquáticos compõem uma dinâmica particular de termorregulação, pois a equação de perdas e ganhos é simplificada já que na água não há evaporação. Animais grandes como tartarugas marinhas apresentam a vantagem de ter uma proporção superfície-volume pequena, o que minimiza a perda de calor para o meio. Essa proporção juntamente com camadas espessas de tecidos superficiais que auxiliam no isolamento térmico permitem que esses animais alcancem temperaturas corporais superiores as do meio, podendo inclusive viver em regiões de águas frias. Por outro lado, a alta condutividade térmica e o elevado calor específico da água não permitem que animais pequenos alcancem uma temperatura muito diferente do ambiente.

Referências:

Ivanov, K. P. 2006. The development of the concepts of homeothermy and thermoregulation. Journal of Thermal Biology, 31: 24–29.

Pough, F.; Janis, C. M.; Heiser, J. B. 2008. A vida dos vertebrados. 4ª ed., São Paulo: Atheneu, 684p.

Schmidt-Nielsen, K. 2010. Fisiologia animal: adaptação e meio ambiente. 5ª ed., São Paulo: Santos, 611p.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/homeotermia/

Como as variações de temperatura afetam o funcionamento do organismo animal?

Quando a temperatura ambiental aumenta, esses animais possuem mecanismos para a regulação térmica, como o aumento da atividade das glândulas sudoríparas, que eliminam o suor e este acaba por dissipar o calor no processo de evaporação.

Como a temperatura influência nos animais?

A influência do calor tem uma relação direta com bem-estar animal e sua produtividade. A temperatura elevada somada à falta ou ao excesso de chuvas pode prejudicar as pastagens, enquanto os animais têm seu metabolismo e comportamento afetado.

Como a temperatura ambiente interfere na temperatura corporal e metabolismo de animais Homeotermos?

Um animal pecilotermo tem a temperatura corporal variando de acordo com a temperatura ambiente. Como a atividade das enzimas depende da temperatura corporal, a taxa metabólica será tanto maior quanto maior for a temperatura ambiente.

Como os animais controlam a temperatura do corpo?

A endotermia e a ectotermia são mecanismos adotados pelos animais para controlar a temperatura corporal, o que chamamos de mecanismos termorreguladores.