Zmiennocieplność

Tempo przemiany materii gadów jest zbyt niskie, by mogło w istotny sposób wpłynąć na ciepłotę ciała. Tylko niektóre gatunki wykazują niezna- czne zdolności termoregulacji. Można więc z uproszczeniem przyjąć iż ga- dy zależne są od temperatury otoczenia. Stąd jedna z ich nazw — zmienno- cieplne lub zwierzęta ektotermiczne, czyli zależne od zewnętrznego źród- ła ciepła. (Np. wzrost temperatury powietrza o 10°C może spowodować u gada pięciokrotnie szybsze tempo bicia serca). Podstawowym sposobem utrzymania właściwej temperatury ciała jest poszukiwanie cieplejszych i chłodniejszych miejsc, przemieszczanie się z nachylonych, nasłonecznio- nych stoków górskich w miejsca zacienione i odwrotnie. Ten sam żółw, spot- kany rano na odsłoniętej płycie skalnej w pełnym słońcu, godziny południo- we spędzi dobrze ukryty w głębokim cieniu zarośli by przed zachodem słońca ponownie zażyć kąpieli słonecznej i „złapać” resztkę ciepła przed nocnym ochłodzeniem. Żółwie podobnie wykorzystują ciepło skumulowane w podło- żu, przywierając całą powierzchnią ciała do ciepłej ziemi, lub przeciwnie, za- kopując się w piasku, by dotrzeć do głębszych i chłodniejszych jego warstw. Opisane wyżej sposoby służą jednemu celowi: uzyskaniu takiej tempera- tury ciała, przy której wszystkie procesy życiowe przebiegać będą harmonij- nie. Pożądana temperatura a właściwie pewien dość wąski zakres tempera- tur, nosi nazwę „optimum termiczne” i jest określona dla poszczególnych gatunków. Gady to zwierzęta ciepłolubne. Większość z nich czuje się najlepiej w przedziale temperatur od 27°C do 40°C. Jedynie hatteria preferuje tempe- raturę 10° — 12°C. Żółwie nie stanowią wyjątku, choć ich optimum termiczne jest dość niskie — w granicach 25°C — 30°C. Są za to aktywne w szer- szych przedziałach temperatur i lepiej znoszą ich wahania. Dotyczy to zwłasz- cza gatunków żyjących w wodzie i skazanych na jej niską temperaturę. Na przykład występujący także w Polsce żółw błotny (Emys orbicularis) jest aktywny już przy 5°C—10°C, a żółwik malowany (Chrysemys pieta) nie zapada w sen zimowy jeszcze przy 8°C. Lądowe żółwie greckie (Testudo hermanni) przyjmują niekiedy pokarm w temp. 12°C—13°C, a więc znacznie poniżej swego optimum (25°C—27°C). Wszelkie odchylenia od przedziału op- tymalnych temperatur mają wpływ na szybkość procesów fizjologicznych zwierzęcia, przy czym gwałtowne zmiany (nagłe ochłodzenie lub przegrza- nie) mogą znacznie zakłócić funkcjonowanie organizmu, a nawet doprowadzić do jego śmierci. Zwłaszcza wysokie temperatury są dla gadów zabójcze, zaś górna granica optimum termicznego leży niebezpiecznie blisko tempera- tury krytycznej. Eksperymenty przeprowadzone na legwanach wykazały, że przy okresowym (10 godzin na dobę) podnoszeniu temperatury o zaledwie 1°C—2°C ponad właściwe optimum, już po kilku tygodniach dochodziło do poważnych zaburzeń stanu ich zdrowia. Trudno przypuszczać, by w warunkach naturalnych gady zdołały za- wsze utrzymać idealną temperaturę ciała bez względu na zmiany klimaty- czne, czy choćby cykl różnic termicznych między nocą a dniem. Tak oczy- wiście nie jest. Zresztą utrzymywanie organizmu w stanie maksymalnej ak- tywności fizjologicznej, niejako „na wysokich obrotach”, okazuje się na dłuż- szą metę szkodliwe. Dowiedziono, iż niezmienne przebywanie gadów w tem- peraturze optymalnej w czasie kilkunastu tygodni doprowadzało do nad- czynności tarczycy, a nawet kończyło się śmiercią zwierząt. Nocne ochło- dzenie obniżające tempo przemiany materii jest w istocie pożądanym, natu- ralnym odpoczynkiem organizmu. Możliwość regulacji procesów metabolizmu umożliwia gadom przetr- wanie w niesprzyjających warunkach, jak np. okres jesienno-zimowych chło- dów, czy długotrwała susza. Wraz ze stopniowym spadkiem temperatury otoczenia następuje spowolnienie tempa przemiany materii, reakcje fizjolo- giczne niemal zamierają i zwierzę popada w odrętwienie zwane snem zimo- wym (hibernacja). Stan ten jest odwracalny. W miarę ogrzewania organizm aktywizuje się i po osiągnięciu właściwej temperatury wraca do normy. Długość snu zimowego zależy od warunków klimatycznych. W basenie Morza Śródziemnego nie przekracza 3—4 miesięcy, ale na obszarach Amery- ki Płn. czy Skandynawii trwać może i do 9 miesięcy. Mimo to gady są w stanie przeżyć pędząc aktywne życie jedynie przez 3 miesiące w roku. Zdolności adapcyjne niektórych gatunków są tak wielkie, że mogą znosić na- wet krótkotrwałe przemarznięcie. Np. żółw stepowy (Agrionemys horsfieldi) wytrzymuje spadek temperatury ciała do —5,4°C a żółwie na Płw. Bałkań- skim przeżywają dwudziestostopniowe mrozy. Istotny jest czas działania eks- tremalnie niskich temperatur. Część słabszych zwierząt ginie podczas długiej i mroźnej zimy, bowiem w przeciwieństwie do ssaków, nie potrafią się same obudzić, gdy temperatura spadnie poniżej krytycznej. W odrętwienie po- dobne do zimowego gady zapadają też niekiedy podczas suchego i gorącego lata, ratując się przed przegrzaniem i odwodnieniem. W strefie klimatu konty- nentalnego (np. Środkowa Azja) sen letni zwany ekstywacją, łączy się nie- kiedy ze snem zimowym. Ma to miejsce u żółwi stepowych, które w kon- sekwencji pozostają aktywne jedynie przez kilka wiosennych miesięcy.