Kehollasi on suhteellisen kapea fyysisten ominaisuuksien alue, jolla se voi toimia. Ihmiskehon on oltava muutamassa asteessa 37 astetta - 98,6 Fahrenheit-astetta - lähes neutraali pH, eikä kehon muodostavien nesteiden saa olla liian suolaista tai liian laimeaa. Tällä tavoin ihmiset ja kaikki muut elävät pyrkivät pysymään Goldilocks-vyöhykkeellä, jossa kaikki on oikein.
Homeostaasin perusteet
Elämän koneet ovat huomattavan alttiita ympäristön muutoksille. Homeostaasi on mikä tahansa itsesäätyvä prosessi, joka suojaa organismia muuttuvilta ympäristöolosuhteilta. Jopa yksisoluisilla organismeilla on pumppuja varmistaakseen, että solut eivät täynnä vettä ja popia. Monimutkaisemmissa organismeissa elinjärjestelmät säätelevät lämpötilaa, hiilidioksidia, pH: ta, jätetuotteita, sokeria ja nesteytystä sekä muita ominaisuuksia, jotka on normalisoitava elämän jatkamiseksi. Palautesilmukat, joihin liittyy hormoneja ja hermosto, hallitsevat homeostaasia ihmisillä ja muilla eläimillä.
Sopeutumisen perusteet
Homeostaasi pitää kehosi tasapainossa tilapäisten ympäristömuutosten aikana, mutta suuremmat ympäristömuutokset edellyttävät prosessia, jota kutsutaan sopeutumiseksi. Sopeutuminen on kehon reaktio viikkojen, kuukausien tai koko eliniän ajan pitkäaikaisiin homeostaasin uhkiin. Homeostaasi sitä vastoin tapahtuu enintään muutamasta sekunnista päivään. Vaikka sopeutumisen muutokset ovat kestävämpiä kuin homeostaasi, ne ovat palautuvia. Paras tapa havainnollistaa homeostaasin ja sopeutumisen välistä eroa ovat esimerkkejä.
Esimerkki 1: Lämpötila
Kun tulet liian kuumaksi, voit palauttaa kehosi lämpötilan haihdutusjäähdytyksellä, kuten hikoilulla. Ihosi verisuonijärjestelmä myös laajenee ja tuo kuumaa verta sydämestä jäähdytettäväksi. Kylmissä lämpötiloissa verisuonten supistuminen ohjaa veren uudelleen ytimeen ja vapina tuottaa lämpöä. Molemmat näistä vastauksista ovat esimerkkejä homeostaasista. Muutaman viikon kuluttua kylmissä lämpötiloissa kehittyisi kuitenkin enemmän aineenvaihduntaa tuottamaan lämpöä ja värisemään vähemmän. Vuosien kuluttua kylmässä ilmastossa olevat ihmiset kehittävät suurempia rasvavarastoja polttoainetta ja eristystä varten, esimerkki sopeutumisesta.
Esimerkki 2: Korkeus
Hengityselimet imevät happea ja verenkiertoelimistö jakaa sen muualle kehoon keräämällä vastineeksi hiilidioksidia ja palauttamalla sen takaisin keuhkoihin hengitettäväksi. Hengityksen lisääminen vastauksena tilanteisiin, kuten liikunta, on esimerkki homeostaasista. Matala ilmanpaine suurella korkeudella tekee hapen imeytymisestä tehotonta. Muutaman viikon kuluttua tuotetaan lisää punasoluja ja kapillaareja hapen kuljettamiseksi tehokkaammin ja keuhkosi koko kasvaa ottamaan enemmän ilmaa jokaisella hengityksellä, jotka molemmat ovat esimerkkejä sopeutuminen.