Lämmönsäätely on eläimen tapa pitää ruumiinlämpönsä tasaisena ja tarpeeksi korkeana myös sen ruumiinlämpöä kuumemmissa ja kylmemmissä ympäristöissä. Tämä mekanismi on elintärkeä eläimen selviytymistä ajatellen.
Eläimet eivät voi kääriä kaulaansa huivia pitämään itseään lämpimänä pakkaspäivinä, eikä niillä ole käytössään tuuletinta helteitä varten. Tämä ei kuitenkaan haittaa, sillä niillä on oma tapansa pitää ruumiinlämpönsä tasaisena ja sopivan korkeana myös kylmissä ja kuumissa ympäristöissä. Eläimille elintärkeä lämmönsäätely on tuhansien vuosien evoluution tulosta.
Lämmönsäätely tarkoittaa nimensä mukaisesti eläimen tapaa pitää ruumiinlämpönsä tasaisena ja sopivan korkeana myös tilanteissa, joissa ympäristö on sitä kuumempi tai kylmempi. Eläimet jaetaan tasa- ja vaihtolämpöisiin sen mukaan, miten ympäristö vaikuttaa niiden ruumiinlämpöön:
- Tasalämpöiset eläimet, eli nisäkkäät ja linnut, pyrkivät pitämään ruumiinlämpönsä samana vaihtelevista olosuhteista huolimatta. Niillä on tarvittava eristys esimerkiksi ihonalaisen rasvan tai karvapeitteen muodossa, jotta aineenvaihdunnassa syntyvä lämpö ei karkaa ympäristöön. Tämä auttaa niitä säilyttämään tasaisen ruumiinlämmön.
- Vaihtolämpöisten eläinten ruumiinlämpö muuttuu ympäristön mukaan ja on siis riippuvainen ympäristön lämpötilasta. Vaihtolämpöiset eläimet eivät pysty säilyttämään aineenvaihduntareaktioissa muodostunutta lämpöä, minkä vuoksi niiden liikkeet ja toiminnot hidastuvat kylmässä ja voivat pysähtyä kokonaan. Nisäkkäitä ja lintuja lukuun ottamatta kaikki eläimet ovat vaihtolämpöisiä.
Vaihtolämpöiset eläimet ovat siis riippuvaisia ympäristöstään ja sen lämpötilasta. Ne tuottavat jonkin verran sisäistä lämpöä, joka ei kuitenkaan riitä niiden ruumiinlämpötilan säätelemiseen. Kaksi vaihtolämpöisten eläinten yleistä tapaa ruumiinlämmön säätelyyn ovat:
- Auringossa paistattelu. Ei ole parempaa lämmönlähdettä kuin aurinko, joten auringossa ajan viettäminen on yksinkertainen, mutta tehokas tapa nostaa ruumiinlämpöä. Esimerkiksi liskot lekottelevat usein kivillä ja kallioilla nauttimassa auringon lämmöstä.
- Vesi. Mikäpä olisikaan parempi tapa viilentyä kuumalla säällä kuin viileässä vedessä uiminen tai kylpeminen. Monet eläimet hyödyntävät tätä strategiaa laskeakseen ruumiinlämpöään.
Luonnon oma pakkasneste pitää eläimet hengissä talvella
Vaihtolämpöiset eläimet, kuten matelijat ja sammakkoeläimet, eivät pysty estämään jäähtymistä omalla lämmöntuotolla. Ne ratkaisevat asian jäänestoaineilla tai alijäähtymisellä, johon liittyy hallittu jäätyminen. Jälkimmäistä esiintyy esimerkiksi sammakkoeläimillä, jotka voivat vaikuttaa hyvinkin jäisiltä. Jäätyminen vaatii ns. siemenen, hiukkasen, josta jäätyminen alkaa. Mutkikas mekanismi ohjaa jäätymissiemenet solujen ulkopuolelle. Tällöin lämpötila on jäätymispisteen alapuolella ilman että solu jäätyy, eli se on alijäähtynyt.
Solunesteen jäätymispiste alenee myös väkevöittämällä, poistamalla siitä vettä. Näin esimerkiksi kyy pystyy talvehtimaan paikassa, jossa sen lämpötila laskee nollan alapuolelle. Toisinaan väkevöityminen liittyy hallittuun jäätymiseen, ja myös jäänestoaineiden ja alijäähtymisen yhdistelmiä esiintyy.