Ако би се само хранили, дисали и излучивали, срна, зец или нека друга животиња не би дуго опстали. Они непрекидно морају да прате промене у спољашњој и унутрашњој средини и правовремено и адекватно одговоре на њих. Кад су жедни, морају да пронађу воду, као што морају да нађу и минерале (јер их нема довољно у биљној храни), кад примете грабљивце морају да беже или да се крију итд. Сва жива бића одржавају сталност састава, грађе и животних функција (уређеност тела). Ту особину тј. појаву зовемо хомеостаза. Организми су сложенији од било ког уређаја који су људи направили. Уз то, они су способни да расту, размножавају се и поправљају оштећења на свом телу. У сталној су и интензивној размени са средином и сами се боре да дођу до потребних ресурса. Животно окружење (средина) и услови у њему су веома променљиви и у простору и у времену. Одржати сталност састава, грађе и функција, у таквим условима, много је тежи и захтевнији задатак од „задатка” једног електричног уређаја да ради када га укључите, при чему му ви обeзбеђујете напајање, сталну температуру, оптималну влажност ваздуха, чувате га од оштећења итд.

Већ смо, у одељку о принципима биологије, хомеостазу повезали с механизмима који делују као повратне спреге. Наравно, више је примера негативне него позитивне повратне спреге међу хомеостатским механизмима.

• Подсетите се примера хомеостатских механизама на разним нивоима организације из одељка о принципима биологије (Принцип 6).

Већ доста дуго у биологији препознајемо хомеостазу као особину и хомеостатске механизме и на другим, нижим, али и вишим нивоима организације од организма, од неких органела па све до нивоа биосфере. Наиме, показало се да популације неких врста на различите начине регулишу своју бројност тј. густину, да на нивоу екосистема постоје механизми који регулишу проток материје и енергије, па и продуктивност, да биосфера има механизме регулације састава атмосфере итд.

У основној школи сте учили о еколошким факторима, и то о абиотичким и биотичким факторима. Животно окружење и услови у њему су веома променљиви. Фактори спољашње и унутрашње средине, али још више њихове промене током времена и различито деловање у различитим деловима простора, су сталан изазов живим бићима. Они на различите начине ремете хомеостазу и представљају некад претњу за жива бића, а некад прилику да она задовоље своје потребе. Зато је прва кључна карика у сваком хомеостатском механизму способност живог бића да промене у спољашњој, али и унутрашњој средини благовремено и поуздано осети. Следи способност да на такве промене реагује, у одговарајућем тренутку и на одговарајући начин. То зовемо адекватна (одговарајућа) реакција организма. Те реакције организма могу бити различите: физиолошке, морфолошке, промене понашања и друге.

Примери различитог понашања организама у условима повећања температуре у спољашњој средини:

Али, шта то одређује која је реакција адекватна? Као и код већине сличних питања у биологији, одговор је и овде сличан – адекватна је она реакција организма која посредно или непосредно повећава шансе за преживљавање и/или успешно размножавање. Способност да се промене у спољашњој и унутрашњој средини осете и да се на њих адекватно реагује називамо осетљивост. У честој је употреби још један појам чије се значење у највећој мери поклапа с појмом осетљивости, а то је надражљивост. Како овај други појам више везујемо за животиње, а и има нешто уже значење од појма осетљивост, ми ћемо уобичајено користити осетљивост као особину свих живих бића.

Осетљивост одликује све живе организме, од најједноставнијих прокариотских (бактерија), преко једноћелијских и једноставних вишећелијских еукариотских (протиста), па све до биљака, гљива и животиња. Код свих њих, осетљивост подразумева пријем информације из спољашње или унутрашње средине, превођење те информације у облик којим се она може пренети до других делова ћелије или вишећелијског тела, обраду информације (у смислу обраде више информација, на основу којих се „доноси одлука” о реакцији) и коначно саму реакцију. Реакција је по правилу усмерена на одржавање хомеостазе и опстанак јединке и њених потомака.

На ћелијском нивоу, механизми пријема, провођења и обраде информација понекад показују изузетну сличност код еволуционо веома удаљених врста (рецимо сисара, гљива, трепљара и неких алги). То указује на чињеницу да су ти механизми настали јако давно, у време последњих заједничких предака свих тих врста.

Сама информација из средине, коју живо биће осети, може имати различите физичке облике. Може бити светлост, звук, струјање, тј. покрет воде или ваздуха, присуство или одсуство неке хемијске супстанце, температура, влажност ваздуха или земљишта итд. Такође, то може бити и промена неке од тих појава или величина током времена: смена или промена дужине дана и ноћи, промена температуре, влажности, али и дневно-ноћни или сезонски ритам грабљиваца или плена. Појаве могу имати и неравномеран распоред у простору. На пример, делови станишта с више или мање светлости, разлике у температури, делови земљишта с више или мање воде или минерала и сл. Еволуционим процесима можемо да објаснимо и неке прилично „паметне” механизме који су се јавили код живих бића, попут различитих начина „предвиђања” промена које ће се тек десити.

Већина живих бића се у прилагођавању сезонским променама чак и више ослања на промену дужине обданице и ноћи, која је много поузданији показатељ смене годишњих доба, него на саму температуру ваздуха или воде.

Оваква адаптивна способност, да се реагује на дужину обданице, својствена је већини, па и најједноставнијим једноћелијским бићима. Њен настанак није тешко објаснити природном селекцијом. Довољно је било да су жива бића са макар и најједноставнијим и најпримитивнијим ћелијским механизмом, којим могу да осете скраћење дана (и тако се припреме унапред за наступајуће промене), трпела много мање штете од наглих промена температуре или падавина приликом смене годишњих доба.

• Присетите се шта доводи до дневно-ноћних и сезонских промена? Чиме су условљене ове промене? Шта скраћење, а шта повећање дужине дана значи живим бићима? Како биљке, а како животиње реагују на те промене? Како биљке и животиње „знају” да није дошло пролеће, иако нпр. у новембру наиђе „михољско лето” (народни израз за метеоролошку појаву када се летњи временски услови јаве средином јесени) с температурама близу 20^оC?

Кретање, или боље, покретљивост живих бића, као њихово суштинско својство, ваља посматрати мало шире од најосновнијег значења те речи у просто физичком смислу. Када говоримо о покретљивости живих бића, важно је напоменути да она увек има адаптивну сврху. То значи да жива бића покрећу делове тела или цело тело с циљем да омогуће неку другу животну функцију: исхрану, размену гасова, бежање од грабљиваца, избегавање неповољних абиотичких услова, коришћење неких других ресурса (воде и минерала у земљишту или светлости изнад земље, кад је реч о биљкама), усклађивање са дневно-ноћним или сезонским променама у станишту, размножавање, бригу о потомству итд. Тек имајући тај критеријум у виду, можемо да разликујемо кретање и покретљивост живих бића од кретања неживих објеката или уређаја које је створио човек.

Можда смо навикли да о биљкама размишљамо као о организмима који се не крећу. Али, да ли сте се икад саплели о камен или парче асфалта кога је подигао корен дрвета? Да ли знате колику количину створене хране биљке свакодневно транспортују од листова ка корену. Кретање постоји и на нивоу ћелије – она покреће своје делове, али и транспортује супстанце кроз мембрану и с једног на други крај цитоплазме.

Сумирајући ово што је написано, можемо схватити да је хомеостаза, као одржавање уређености и сталности, циљ, док су осетљивост и покретљивост својства, тј. функције које служе том циљу.