Ektotermní organizmy

Hlavním zdrojem tepla těchto organizmů je okolí, zejména sluneční záření. Organizmy jsou aktivní v závislosti na okolní teplotě. Chladná období přečkávají ve strnulém stavu.

Skupinu tvoří až 98% druhů a zahrnuje rostliny, houby, bezobratlí, studenokrevní obratlovce (paryby, ryby, obojživelníci, plazi).

Ektotermové produkují metabolické teplo o srovnání pomaleji než endotermové a teplo pocházející z metabolických procesů se díky malým izolačním schopnostem povrchu těla rychle ztrácí do chladného prostředí.

Na druhé straně, vysoká teplotní vodivost povrchu těla jim dovoluje snadno přijímat teplo ze svého okolí. Ve výsledku je výměna tepla s okolním prostředím mnohem důležitější než produkované metabolické teplo.

Hlavní prostředky, kterými ektotermové regulují svou tělesnou teplotu jsou mechanismy chování.

Endotermní organizmy

Hlavním zdrojem tepla je vlastní energie (práce svalů, metabolismus). Mohou být aktivní po celý rok, v případě snížení teploty či zdrojů se snaží snížením aktivity minimalizovat výdej energie (zimní spánek - dormance), nebo změnit prostředí – migrace ptáků.

Patří sem savci, ptáci a z ostatních obratlovců některé výjimky (např. tuňáci). Ztrátě tepla se snaží zabránit dostatečnou izolační vrstvou (peří ptáků, srst suchozemských savců a tuková tkáň kytovců).

Udržení tepla stojí endotermní živočichy značné množství metabolické energie. Rychlost metabolismu endotermů v klidu je obyčejně nejméně pětkrát vyšší, než u ektotermů stejné velikosti a stejné tělesné teploty.

Endotermie má několik podstatných výhod. Vysoká a stálá tělesná teplota spolu s dalšími biochemickými a fyziologickými adaptacemi spojenými s endotermní (jako je propracovaný oběhový a dýchací systém) umožňuje těmto živočichům velmi vysokou úroveň aerobního metabolismu (buněčného dýchání). To endotermům dovoluje být mnohem déle aktivní. Vytrvalá intenzivní činnost, např. běh na dlouhé vzdálenosti nebo mávání křídly, je proveditelná pouze u živočichů s endotermním způsobem života.

Žádní ektotermové nemohou být aktivní při venkovních teplotách pod bodem mrazu, mnoho endotermů však i za těchto podmínek může fungovat velmi dobře.

Být endotermním živočichem je sice výhodné z hlediska možnosti pohybovat se v různých teplotních prostředí a udržovat přitom stálou teplotu, zároveň ale energeticky nákladné, zvláště v chladném prostředí.

Například u odpočívajícího člověka činí při 20°C velikost metabolismu 1300 - 1800 kcal/den. Naproti tomu odpočívající ektotermní živočich o podobné hmotnosti, např. aligátor americký, má objem metabolismu při 20°C pouze kolem 60kcal/den. Endotermové obecně musí spotřebovat mnohem více potravy než ektotermové, což je v případě omezených potravních zásob výrazná nevýhoda endotermů.  

Hlavní, k čemu je dobré vyhřáté tělo, je rychlejší metabolismus, a tedy i kratší reakční doby. Endotermní živočichové jsou ovšem schopni nejen bleskového zrychlení (tam lze ve svalech využít i anaerobní mechanismus), ale oproti ektotermům především déle vydrží zátěž. Kobra se v boji s promykou rychle unaví - promyce stačí přežít několik kobřích útoků. Pokud vás krokodýl rychle nechytí, už mu (samozřejmě nikoliv ve vodě) nejspíš utečete.

Rozdílné chování endotermních a ektotermních živočichů při různých teplotách ilustrují následující křivky:

Ektotermní organizmy

Endotermní organizmy

Vyšší výkonnost aerobního metabolismu je dána především větším obsahem mitochondrií v buňkách endotermních živočichů. Ektotermní živočichové jsou také často přímo závislí na lokálních fluktuacích teploty - mravenec běží rychleji či pomaleji podle toho, zda cesta vede po slunci nebo ve stínu. 

Savci
U savců může teplota působit na kterýkoliv úsek jejich životního cyklu. Rozšíření jednotlivých druhů může limitovat působením na délku života, rozmnožování, vývoj, konkurenci v blízkosti limitu teplotní tolerance, predaci aj. Geografické rozšíření savců je teplotou ovlivňováno přímo jen u malého počtu druhů. Ve většině případů působí nepřímo, např. přes vodní rovnováhu rostlin, kterou je určován rostlinný kryt, nabídka živočišné a rostlinné potravy aj.

Odolnost savců vůči velkým a rychlým teplotním změnám je obecně vyšší u savců boreálních než u savců tropů. To platí především pro středně velké a  velké savce. Teplotní tolerance drobných savců obou oblastí je obvykle nízká. Jejich přežití je závislé především na existenci vhodných mikrobiotopů a na četných fyziologických (hibernace, estivace aj.) a etologických (zásoby potravy, forma aktivity, tvorba vhodného mikroprostředí aj.) adaptacích.

Literatura:
[1] Králíček, P.:Úvod do speciální neurofyziologie, Karolinum, Praha 2002
[2] Droscher V. B.: Magie smyslů v říši zvířat, Orbis, Praha 1970
[3] Jánský L.: Fyziologie živočichů a člověka, Přírodovědecká fakulta, UK Praha, 1988