Gdy zapada zmrok, a powietrze zaczyna szybko się ochładzać, większość ssaków przygotowuje się do spokojnej nocy. Tymczasem dla nietoperzy właśnie rozpoczyna się najbardziej wymagająca część doby. W ciągu kilku minut temperatura ich mięśni gwałtownie wzrasta, serce zaczyna bić z zawrotną prędkością, a organizm zużywa energię w tempie, które u człowieka byłoby możliwe jedynie podczas bardzo intensywnego wysiłku. Kilka godzin później ten sam nietoperz może zawisnąć głową w dół w chłodnej kryjówce, spowolnić pracę serca, obniżyć temperaturę ciała i ograniczyć zużycie energii do minimum. Zimą potrafi utrzymać taki stan przez wiele tygodni, a nawet miesięcy.
Ta niezwykła zdolność sprawia, że nietoperze należą do najlepszych „menedżerów energii” w świecie ssaków. Ich organizm nie utrzymuje temperatury ciała za wszelką cenę. Przeciwnie – nieustannie ją reguluje, dostosowując do pogody, dostępności pokarmu, pory roku, a nawet planowanej aktywności. Każda taka zmiana oznacza oszczędność energii, która dla zwierzęcia ważącego zaledwie kilkanaście gramów może decydować o przeżyciu.
Jeszcze do niedawna wydawało się, że naukowcy dobrze rozumieją mechanizmy odpowiedzialne za termoregulację nietoperzy.
Wiedzieli, że zimą zapadają w hibernację, a poza okresem zimowym mogą korzystać z krótkotrwałego torporu, ograniczając tempo przemiany materii i obniżając temperaturę ciała (Geiser, 2004). Ostatnie lata przyniosły jednak odkrycia, które pokazały, że rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana.
Największą zagadką pozostawał lot. To najbardziej energochłonny sposób poruszania się w świecie ssaków. Podczas aktywnego lotu mięśnie skrzydeł wykonują setki skurczów w ciągu minuty, produkując ogromne ilości ciepła. Przez wiele lat sądzono, że organizm rozprowadza je równomiernie, a skrzydła pełnią przede wszystkim funkcję napędową. Badania opublikowane w 2025 roku całkowicie zmieniły ten pogląd.
Zespół Alexandra Rummela zbadał temperaturę różnych części ciała u 27 gatunków dziko żyjących nietoperzy. Wyniki okazały się zaskakujące. Podczas lotu temperatura mięśni nie była jednakowa. Najcieplejsze pozostawały mięśnie położone najbliżej tułowia, natomiast w kierunku końców skrzydeł stopniowo malała. Różnice były tak duże, że autorzy opisali je jako największy dotąd poznany regionalny gradient temperatur u aktywnego ssaka (Rummel i in., 2025).
To odkrycie pokazało, że skrzydło nietoperza jest czymś znacznie więcej niż narządem lotu. Cienka błona skrzydłowa, bogato unaczyniona i pozbawiona izolującej warstwy futra, działa jak niezwykle skuteczny radiator. Krew przepływająca przez gęstą sieć naczyń oddaje nadmiar ciepła do otaczającego powietrza, chroniąc organizm przed przegrzaniem. Im intensywniej pracują mięśnie, tym większe znaczenie ma ten mechanizm. Dzięki temu nietoperz może wykonywać gwałtowne zwroty, zawisać w powietrzu czy ścigać szybko lecące owady bez ryzyka uszkodzenia tkanek przez zbyt wysoką temperaturę.
Jeszcze kilkanaście lat temu większość badań nad termoregulacją koncentrowała się na zimie. To właśnie hibernacja fascynowała biologów najbardziej. Tymczasem zmieniający się klimat sprawił, że coraz większą uwagę zaczęto zwracać na problem odwrotny – przegrzewanie organizmu.
Na pierwszy rzut oka wydaje się, że nietoperz powinien dobrze radzić sobie z upałem. Ma przecież cienkie skrzydła, przez które łatwo oddaje ciepło. W praktyce sytuacja okazuje się znacznie bardziej skomplikowana. Oddawanie ciepła często wiąże się z utratą wody, a dla zwierzęcia ważącego zaledwie kilkanaście gramów nawet niewielkie odwodnienie może stanowić poważne zagrożenie.
Zespół Zenona Czenzego postanowił sprawdzić, jak europejskie nietoperze rozwiązują ten problem. Wyniki, opublikowane w 2024 roku, zaskoczyły badaczy. Okazało się, że latem nietoperze nie wykorzystują maksymalnie możliwości chłodzenia organizmu przez parowanie. Zamiast tego ograniczają utratę wody, godząc się na nieco wyższą temperaturę ciała. Innymi słowy – wybierają mniejsze zło. Lepiej znieść chwilowy wzrost temperatury niż doprowadzić do odwodnienia (Czenze i in., 2024).
Badacze zwrócili uwagę na jeszcze jeden ważny fakt. Najbardziej niebezpieczne mogą być nie letnie, lecz wiosenne fale upałów. O tej porze roku organizm nietoperzy nie jest jeszcze w pełni przystosowany do wysokich temperatur. W efekcie nawet krótkotrwały wzrost temperatury może okazać się większym wyzwaniem niż równie gorący dzień w środku lata (Czenze i in., 2024).
To odkrycie ma ogromne znaczenie dla ochrony nietoperzy. Coraz częściej obserwowane fale upałów mogą wpływać nie tylko na aktywność zwierząt, ale również na warunki panujące w koloniach rozrodczych ukrywających się na strychach kościołów, w szczelinach budynków czy pod dachami. W takich miejscach temperatura bywa znacznie wyższa niż na zewnątrz, a możliwość schłodzenia organizmu jest ograniczona.
W kolejnych badaniach naukowcy zaczęli zadawać jeszcze bardziej szczegółowe pytania. Czy wszystkie nietoperze radzą sobie z upałem w ten sam sposób? Czy samce i samice wykorzystują identyczne strategie? Okazało się, że również tutaj natura nie stosuje jednego rozwiązania.
Badania prowadzone przez Nicole de Mel i współpracowników na gatunkach zamieszkujących środowiska pustynne wykazały, że samice znacznie ostrożniej gospodarują wodą niż samce. Ma to szczególne znaczenie w okresie ciąży i karmienia młodych, kiedy nawet niewielkie odwodnienie może wpłynąć zarówno na organizm matki, jak i rozwijające się potomstwo. W takich sytuacjach utrzymanie odpowiedniego bilansu wodnego staje się równie ważne jak utrzymanie właściwej temperatury ciała (de Mel i in., 2024).
Nietoperze wykorzystują także zachowania, które pomagają ograniczyć skutki wysokiej temperatury. W upalne dni wybierają chłodniejsze kryjówki, przemieszczają się do bardziej zacienionych części strychów lub dziupli, a aktywność rozpoczynają dopiero wtedy, gdy temperatura otoczenia zaczyna spadać. Niektóre gatunki tworzą kolonie w miejscach, gdzie nawet niewielki ruch powietrza ułatwia odprowadzanie ciepła. Takie zachowania są często równie ważne jak mechanizmy fizjologiczne.
Jednak prawdziwy kunszt zarządzania energią można dostrzec wtedy, gdy temperatura otoczenia zaczyna spadać.
Jeżeli chłodna noc lub deszcz sprawiają, że owadów jest niewiele, dalsze aktywne poszukiwanie pokarmu mogłoby przynieść więcej strat niż korzyści. W takiej sytuacji wiele gatunków przechodzi w torpor. Jest to stan krótkotrwałego obniżenia temperatury ciała i tempa przemiany materii, który może trwać od kilku godzin do części doby. Serce zwalnia, oddech staje się rzadszy, a zapotrzebowanie na energię gwałtownie maleje. Dzięki temu nietoperz może przeczekać niesprzyjające warunki, nie zużywając cennych zapasów tłuszczu (Geiser, 2004; Stawski i in., 2014).
To właśnie torpor pozwala wielu gatunkom przetrwać chłodne wiosenne noce, długotrwałe opady czy okresy nagłego załamania pogody. Gdy warunki ponownie stają się korzystne, organizm w ciągu stosunkowo krótkiego czasu wraca do pełnej aktywności. Temperatura ciała szybko wzrasta, mięśnie odzyskują sprawność i nietoperz ponownie wyrusza na łowy.
Zimą sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Wówczas europejskie gatunki zapadają w hibernację, która może trwać od późnej jesieni aż do początku wiosny. Temperatura ciała obniża się niemal do temperatury otoczenia, a metabolizm zwalnia do kilku procent normalnej aktywności. Serce, które podczas lotu może bić ponad tysiąc razy na minutę, w czasie hibernacji zwalnia do zaledwie kilku–kilkunastu uderzeń na minutę. Oddychanie staje się tak rzadkie, że między kolejnymi oddechami mogą upływać długie minuty (Speakman i Thomas, 2003).
Choć z zewnątrz wygląda to jak nieprzerwany sen, hibernacja jest procesem bardzo dynamicznym. Co pewien czas nietoperze wybudzają się, podnosząc temperaturę ciała do wartości typowych dla aktywnego zwierzęcia. Dla naukowców przez wiele lat było zagadką, dlaczego zwierzęta zużywają na to tak ogromne ilości energii. Dziś wiadomo, że takie wybudzenia są niezbędne między innymi do utrzymania prawidłowej pracy układu odpornościowego, usuwania produktów przemiany materii czy uzupełnienia niedoborów wody. Każde z nich kosztuje jednak bardzo dużo energii zgromadzonej jesienią w postaci tłuszczu (Thomas i in., 1990).
To właśnie dlatego zimujące nietoperze nie powinny być niepokojone. Niepotrzebne wybudzenie oznacza dodatkowe zużycie zapasów energetycznych, których może zabraknąć przed nadejściem wiosny. W skrajnych przypadkach konsekwencją jest śmierć zwierzęcia jeszcze przed zakończeniem hibernacji.
Wszystkie te mechanizmy – chłodzenie organizmu podczas lotu, oszczędzanie wody w czasie upałów, torpor oraz hibernacja – są elementami jednego systemu, doskonalonego przez miliony lat ewolucji. Nie działają niezależnie od siebie. Tworzą precyzyjną sieć pozwalającą nietoperzom funkcjonować w środowisku, w którym temperatura nieustannie się zmienia.
Dziś ten system staje przed nowym wyzwaniem. Coraz częstsze fale upałów, coraz cieplejsze noce i zmieniający się przebieg pór roku sprawiają, że warunki, do których nietoperze przystosowywały się przez miliony lat, zaczynają się szybko zmieniać. Najnowsze badania pokazują, że możliwości chłodzenia organizmu mają swoje granice, a przekroczenie ich może wpływać na przeżywalność i sukces rozrodczy wielu gatunków (de Mel i Czenze, 2025).
Patrząc na nietoperza przemykającego o zmierzchu nad leśną drogą, trudno dostrzec tę niewidoczną walkę z temperaturą. A przecież w jego organizmie co chwilę zapadają decyzje ważniejsze niż sam kierunek lotu. Ile ciepła zatrzymać? Ile oddać przez cienką błonę skrzydeł? Kiedy oszczędzać wodę, a kiedy energię? Kiedy przeczekać niekorzystną noc, a kiedy podjąć ryzyko i ruszyć na polowanie?
To właśnie ta niezwykła zdolność sprawia, że nietoperze od ponad 50 milionów lat pozostają jedynymi ssakami zdolnymi do aktywnego lotu i jednymi z najlepiej przystosowanych mieszkańców nocnego świata. Im więcej dowiadujemy się o ich biologii, tym wyraźniej widać, że ich największą siłą nie są skrzydła ani echolokacja. Jest nią umiejętność niezwykle precyzyjnego zarządzania energią i temperaturą własnego ciała – sztuka, której wciąż dopiero uczymy się odczytywać.
Zdjęcie: Podkowiec mały. Autor Maurycy Ignaczak.
Źródła
Czenze Z.J. i in. (2024). Bat thermoregulation in the heat: Seasonal plasticity in evaporative cooling and heat tolerance. Journal of Thermal Biology.
de Mel N. i in. (2024). The heat is on: Sex-specific thermoregulation in desert bats. Journal of Thermal Biology.
de Mel N., Czenze Z.J. i in. (2025). How to keep your cool: Heat tolerance and evaporative cooling in temperate bats. Oecologia.
Geiser F. (2004). Metabolic Rate and Body Temperature Reduction During Hibernation and Daily Torpor. Annual Review of Physiology.
Rummel A. i in. (2025). Extreme regional heterothermy during flight in diverse wild bats. iScience.
Speakman J.R., Thomas D.W. (2003). Physiological Ecology and Energetics of Bats. W: Bat Ecology.
Stawski C., Willis C.K.R., Geiser F. (2014). The importance of temporal heterothermy in bats. Journal of Zoology.
Thomas D.W., Dorais M., Bergeron J.-M. (1990). Winter energy budgets and cost of arousals from hibernation in little brown bats. Journal of Mammalogy.
