A temperatura dos seres vivos
Os animais ocupam habitats espalhados por todo o mundo, nos mais diversos ambientes, desde as calotas polares até os desertos mais quentes. Essa capacidade de ocupar ambientes com diferenças de temperaturas tão grandes deve-se, principalmente, aos mecanismos que possuem para regular a temperatura corpórea.
Por que será que a temperatura corpórea é tão importante?
O que faz os organismos vivos sobreviverem é um conjunto de reações químicas intracelulares e extracelulares, que chamamos de metabolismo. Entre as inúmeras reações químicas do metabolismo, comum a maioria dos animais, podemos destacar a respiração e a digestão.
Como toda reação química, aquelas que ocorrem no interior dos organismos vivos também são influenciadas pela temperatura local.
De maneira geral, existem as temperaturas perigosamente baixas, aquelas adequadas às reações químicas do organismo e as perigosamente altas. Dentre aquelas adequadas ao metabolismo, quanto maior a temperatura, maior a velocidade das reações químicas.
As temperaturas denominadas de perigosas podem acarretar inúmeros danos ao funcionamento do organismo, através da inativação de enzimas (proteínas que são as principais responsáveis pela ocorrência de grande parte das reações químicas) e desidratação, quando a temperatura é muito alta, ou então a diminuição insustentável do metabolismo e a formação de cristais intracelulares, quando a temperatura é muito baixa. Esses efeitos de temperaturas extremas podem levar a morte.
Assim, a regulação da temperatura corpórea, com o objetivo de mantê-la sempre que necessário entre os valores considerados adequados para a ocorrência das reações metabólicas é essencial para a sobrevivência de um organismo.
De maneira geral, existem dois modos de alcançar a temperatura corpórea adequada: obter energia térmica do ambiente ou produzir energia térmica dentro do corpo, através de reações metabólicas.
Os organismos vivos que obtém energia térmica do ambiente para manter a temperatura corpórea adequada são chamados de ectotérmicos (ou pecilotérmicos). Entre eles podemos citar plantas, fungos, protozoários, animais invertebrados, répteis e anfíbios. Apenas as aves e mamíferos produzem a quantidade de energia necessária para manter a sua temperatura corpórea adequada, sem a necessidade de retira-la do ambiente, sendo chamados de endotérmicos (ou homeotérmicos).
Os organismos ectotérmicos apresentam uma variação maior na sua temperatura interna já que dependem do ambiente para ganhar ou perder calor. Quando o ambiente está mais frio que o corpo, ocorre a perda de energia térmica do organismo para o ambiente. Do contrário, se o ambiente está mais quente do que o corpo ocorre a perda de energia térmica do ambiente para o organismo.
Como é que esses animais conseguem sobreviver se a sua temperatura interna varia de acordo com as variações da temperatura ambiental?
Esses organismos apresentam vários comportamentos que aumentam a absorção ou perda de energia térmica de acordo com as suas necessidades metabólicas. Por exemplo, inúmeros animais ectotérmicos tomam sol todas as manhãs para aumentar a temperatura interna do corpo e consequentemente, a velocidade do seu metabolismo. Só assim, conseguem energia suficiente para realizarem as suas atividades essenciais, como por exemplo, procurar alimento.
Lagartos e borboletas são ótimos exemplos dessa estratégia. Ambos expõem-se ao sol durante a manhã para aumentar a sua temperatura corpórea. Assim conseguem caçar ou voar a procura de alimento, com grande eficiência.
É interessante notar que a atividade desses animais aumenta depois do banho de sol e logo depois diminui quando chega próximo ao meio dia. Ao meio dia as temperaturas ambientais são mais elevadas e esses animais correm o risco de atingir uma temperatura interna extrema e danificar o seu metabolismo. Assim, preferem esconder-se do sol, mesmo que isso acarrete uma diminuição da temperatura interna e consequentemente uma diminuição do metabolismo e de suas atividades. No final da tarde, quando a temperatura ambiental diminui, eles recomeçam a caçada.
Cada organismo ectotérmico possui a sua temperatura metabólica ótima, resiste a determinadas temperaturas extremas e apresenta estratégias diferentes para termorregular (alcançar a sua temperatura interna ótima) e assim sobreviver. Mas, de maneira geral, ambientes com temperaturas extremas, como por exemplo, as regiões polares, e/ou variações muito acentuadas da temperatura diária, como nos desertos, dificultam o estabelecimento desses organismos, pois exigem estratégias muito bem elaboradas para atingir a temperatura interna adequada.
Se fossem capazes de manter a temperatura interna mais ou menos constante, independente do ambiente, seriam capazes de sobreviver mais facilmente nesses locais. Isso é o que ocorre com os animais endotérmicos.
Ao contrário dos ectotérmicos, os endotérmicos são capazes de suportar temperaturas mais extremas e perigosas sem que haja danos ao organismo, através da manutenção de sua temperatura interna constante.
Existem mecanismos que auxiliam a manutenção da temperatura interna. Como esses mecanismos consomem energia, quanto mais extrema é a temperatura, mais energia o organismo irá gastar para manter a sua temperatura constante.
Entre os mecanismos que ajudam a manter a temperatura interna, estão, a presença de pelos, no caso dos mamíferos e de penas, no caso das aves. No frio, essas estruturas retém o máximo de energia térmica no corpo, e no calor elas retém o mínimo possível da energia térmica na superfície corpórea.
Outro mecanismo, relacionado com a termorregulação é o suor. Quando o ambiente está muito quente, ele transfere energia térmica para o corpo (que está mais frio). Para manter a temperatura corpórea constante, é necessário transferir calor para o ambiente. E esse é o objetivo do suor.
O suor é um líquido produzido pelas glândulas sudoríparas, constituído por água na qual se encontram dissolvidos sais minerais e outras substâncias. O suor, ao evaporar, “rouba” energia térmica da pele, reduzindo a sua temperatura e a temperatura do sangue que circula abaixo dela.
Essa circulação sanguínea periférica também é controlada; os vasos se dilatam quando o tempo está quente, ficando mais superficiais, aumentando assim, a perda de energia térmica do corpo para o ambiente. Do contrário, quando está frio, os vasos periféricos se contraem, afastando-se da superfície e diminuindo a perda de energia.
Quem coordena a manutenção da temperatura interna constante nos organismos endotérmicos é o cérebro.