Za hranicí spánku (5) – Denní torpor: proč kolibřík na noc vychladne a slon ne

Spánek ušetří jen část energie mozku a zvíře se z něj dokáže hned probrat. Denní torpor jde dál. Zvíře si řízeně sníží metabolizmus a často i tělesnou teplotu. Trvá to hodiny a nejvýš necelý den. Pak se zahřeje a vyrazí za potravou. Je to první jasný krok za hranici spánku.

Co torpor dělá s čísly

Ruf a Geiser (2015) v přehledu porovnali stovky druhů. Zvířata s denním torporem jsou v průměru menší než hibernátoři a žijí spíš v nižších zeměpisných šířkách. U zvířete o hmotnosti 30 g klesá metabolizmus v torporu asi na 35 % klidové hodnoty (BMR). U hibernátorů je to jen asi 6 %. Nejnižší tělesná teplota je při denním torporu o asi 13 stupňů Celsia vyšší než při hibernaci. Jeden záchvat trvá hodiny a ne týdny.

Denní torpor tedy není zmenšená hibernace. Je to mělčí a kratší režim, který se dá zopakovat každý den a zvíře si přitom stále vydělá na potravu.

Do torporu zvíře často vstoupí přes spánek. Usne a teprve potom teplota klesá. Probuzení z torporu stojí energii a trvá desítky minut. To je pořád mnohem rychlejší než ohřev sysla z -2 stupňů Celsia po týdnech hibernace.

Kolibřík a bělozubka

Kolibříci mají při visu ve vzduchu metabolizmus na hranici toho, co teplokrevný obratlovec unese. Noc bez nektaru by je vyhladověla. Proto v noci často upadají do torporu a jejich tělesná teplota klesne přibližně na 15 až 20 stupňů Celsia podle druhu a okolí. Spotřeba energie se tím sníží o většinu. Ráno se zahřejí a zase mávají křídly.

Bělozubka nejmenší a další drobní hmyzožravci řeší stejný problém jako v textu o Limitech velikosti organizmů. Mají velký povrch vzhledem k objemu a ztrácejí teplo rychle. Musí proto jíst téměř nepřetržitě. Torpor jim slouží jako pojistka, když je potravy málo nebo je příliš chladno. Netopýři mírného pásu střídají podle situace denní torpor a sezónní hibernaci.

Proč ne slon

U velkého těla se poměr povrchu k objemu obrací. Slon ztrácí teplo pomalu a na každý gram tkáně spálí málo energie. Kdyby se ochladil na torporovou teplotu, musel by vychladit tuny tkáně a pak je znovu ohřát. Ochlazování i ohřev by trvaly dlouho a spálily by většinu toho, co torpor ušetřil. U malého těla je to naopak. Teplo uniká rychle a pár hodin nízké teploty ušetří velkou část denního rozpočtu.

Denní torpor se proto vyskytuje hlavně u malých teplokrevných zvířat. Hibernace dovolí o něco větší těla, například svišťů. Slon ani ona přes zimu nevypnou. Medvěd si zvolil jiný kompromis a ten rozebereme v dílu o medvědovi.

Ekologie, ne jen zima

Torpor nespouští jen zima. Zvíře do něj padne i při nedostatku potravy, v chladné noci v poušti nebo za sucha. Tropické netopýry a tenreky proto vědci studují právě kvůli tomu, že boří představu torporu jako zimní vychytávky z Evropy. Rozhoduje prostě energie a teplota těla.

Cesta k hibernaci

Když záchvat prodloužíte na dny a teplotu těla pustíte k nule nebo pod ni, jste v pravé hibernaci. Úspora roste. Roste ale i cena každého probuzení a riziko, že se zvíře neprobudí. Příště se podíváme na sysla, jehož tělo přežije pod bodem mrazu. Přesto se každých pár týdnů draze zahřeje.