Inleiding
Homeostase maakt organismen in een bepaalde mate onafhankelijk van de omgeving. Ook al verandert de omgeving, allerlei regelmechanismen in het organisme zorgen ervoor dat de interne omgeving min of meer constant blijft. Deze regelmechanismen zijn te vinden op elk organisatieniveau: het niveau van de cel, van het orgaan of van het organisme.
Organisme
Als de omgeving langdurig verandert, kan het zijn dat de veranderingen zo groot zijn dat het voor het organisme onmogelijk is de homeostase te handhaven. Dieren hebben de mogelijkheid hun gedrag te veranderen. Ze kunnen bijvoorbeeld naar een ander gebied te trekken.
Veel organismen hebben de mogelijkheid om zich in een aantal weken aan de veranderingen aan te passen.
Ze kunnen acclimatiseren.
Conformeerders en reguleerders
Extreme factoren in de omgeving (extreme temperatuur, droogte, gifstoffen, mechanische beschadiging) kunnen het functioneren van de cellen onder druk zetten.
De manier waarop organismen reageren is verschillend.
Er zijn organismen die de interne omgeving laten mee veranderen met de omgeving. Zij worden conformeerders genoemd. Wanneer de veranderingen te groot zijn, gaat het organisme dood.
Reguleerders houden de interne omgeving constant, onafhankelijk van de omgeving. Deze regulatie kost wel energie.
Exotherm en edotherm
De meeste diersoorten nemen de temperatuur van de omgeving aan. Zij zijn exotherm. Ze verwerven warmte van externe bronnen zoals de zon. Hun gedrag is erop gericht deze bronnen zo goed mogelijk te benutten.
Alleen vogels en zoogdieren zijn in staat een constante lichaamstemperatuur te handhaven. Dat kost veel energie, die ze ontlenen aan hun eigen stofwisseling (endotherm). Een zoogdier heeft ongeveer 10x zo veel energie nodig om zichzelf in stand te houden dan een even groot reptiel.
Veel dieren passen hun gedrag aan om de temperatuurregeling te vergemakkelijken.
Ook reageren ze op langdurige veranderingen in temperatuur door een dikkere vetlaag aan te leggen, of een dikkere vacht.
Ook op het niveau van de cel vinden allerlei veranderingen plaats. De verhouding tussen verzadigde en onverzadigde vetten in de celmembraan kan worden aangepast om de vloeibaarheid van de membraan te beïnvloeden. Er kunnen enzymvarianten worden gemaakt met een andere optimumtemperatuur. In de cel kunnen bepaalde moleculen worden gevormd, waardoor de celinhoud minder snel bevriest.
Acclimatisatie
Wanneer dieren langdurig in een extreme omgeving verblijven (extreem hoge of extreem lage temperatuur, extreem laag zuurstofgehalte), kunnen ze zich aan die omstandigheden aanpassen. Dit acclimatiseren duurt enkele dagen tot weken.
Zo neemt bijvoorbeeld bij een verblijf in de warmte neemt de huiddoorbloeding toe. Hierdoor blijft er minder vocht over in de grotere bloedvaten, waardoor iemand in shock kan raken. Het lichaam probeert het bloedverlies in de grote vaten te compenseren door een hogere hartslag. Daarna neemt het lichaam maatregelen: het verhoogt het gehalte aan NaCl en plasma-eiwitten in het bloed, waardoor de bloedsomloop in de grote vaten weer wordt hersteld en de hartslag weer afneemt. Na enkele dagen neemt ook de zweetproductie toe. Bovendien start deze al bij een lagere temperatuur. Het zweet bevat minder Nacl.