L'omeostasi

Gli ambienti in cui gli animali vivono impongono prestazioni fisiologiche e comportamentali veramente sorprendenti; si consideri che gli animali sono in grado di sopravvivere nelle condizioni ambientali estreme del nostro pianeta. Pensiamo al ciclo riproduttivo del PINGUINO IMPERATORE che avviene nelle regioni più fredde ed inospitali del nostro pianeta.
I pinguini sono uccelli atteri adatti all’ambiente marino, in grado di passare la maggior parte della loro esistenza in acqua, salvo uscirne per la riproduzione. In inverno si raggruppano sulla piattaforma di ghiaccio per accoppiarsi. Dopo aver sgravato la femmina torna all’acqua per alimentarsi e il maschio mantiene caldo l’uovo e dopo la schiusa lo protegge e lo nutre per 4 mesi. Dopo ritorna la madre e il maschio torna all’acqua per alimentarsi. Lo studio del comportamento dei pinguini implica conoscenze dall’anatomia alla fisiologia e quindi alla biologia degli animali.

Lo scopo di questo studio è quello di far comprendere i meccanismi fondamentali che stanno alla base del corretto funzionamento di organismi tanto diversi e quindi di analizzare i loro specifici adattamenti che rendono possibile in taluni casi lo svolgimento di cicli vitali in condizioni estreme.

Gli organismi unicellulari soddisfano tutte le loro necessità mediante scambi diretti con l’AMBIENTE ESTERNO. Anche alcuni animali pluricellulari di minime dimensioni risolvono le loro esigenze metaboliche in questo modo. Tali organismi sia unicellulari che pluricellulari sono diffusi nel mare. L’acqua marina contiene le sostanze alimentari, presenta un’adeguata composizione salina e concentrazione di soluti adatta agli organismi; cioè l’ambiente fisico degli organismi marini risulta stabile e ottimale.

Gli organismi pluricellulari più complessi, a struttura pluricellulare, hanno portato alla formazione dell’AMBIENTE INTERNO. Questo ambiente consiste prevalentemente di soluzioni la cui composizione può variare rispetto a quella dell’ambiente esterno. Risulta evidente che se ogni cellula dell’organismo riesce a far fronte a ogni sua esigenza mediante gli scambi con l’ambiente interno essa non ha nessuna necessità di mettersi in contatto con l’ambiente esterno.
Tanto più organismo riesce a mantenere indipendente l’ambiente interno da quello esterno avrà sempre più probabilità di sopravvivere in ambienti esterni estremi.  

Un ambiente interno relativamente costante ha un effetto propulsivo nei confronti dell’evoluzione: esso consente alle cellule di specializzarsi per funzioni correlate al mantenimento di condizioni stabili interne. Dunque le CELLULE si aggregano a costituire TESSUTI, ORGANI, SISTEMI DI ORGANI (APPARATI) ; tutte queste strutture a loro volta mantengono su valori ottimali i parametri dell’ambiente interno.
Il complesso delle funzioni che consentono all’ambiente interno di mantenere costante la propria composizione, nonostante i suoi continui cambiamenti,  viene definito OMEOSTASI. L’omeostasi rappresenta una fondamentale caratteristica funzionale degli animali complessi. Per mantenere l’omeostasi, la cui perdita rappresenterebbe un problema serio, l’attività degli organi deve essere controllata e regolata in risposta alle variazioni dell’ambiente interno. Il controllo e la regolazione richiedono efficienti dispositivi di trasferimento di informazioni; tali sistemi sono due: il SISTEMA NERVOSO e il SISTEMA ENDOCRINO