Het handhaven van een constante toestand van het inwendig milieu
Het onderscheid tussen het interne en externe milieu wordt wel gezien als het meest kenmerkende aspect van het leven. Alle cellen zijn afgezonderd van de buitenwereld en handhaven energie-genererende mechanismen in de cel terwijl het buitenmilieu varieert. De Franse dierfysioloog Claude Bernard (1813-1878) drukte het zo uit: “De constantheid van het inwendig milieu is een voorwaarde voor een vrij en onafhankelijk leven”.
“Constantheid” moet niet in statische maar in dynamische zin opgevat worden. De manier waarop organismen hun inwendig milieu reguleren is via een regelkring met tegenkoppeling. De te reguleren variabele, bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur, wordt gemeten en vergeleken met een instelwaarde. Daarop wordt een stuursignaal afgegeven dat des te groter is naarmate de afwijking groter is. Het gevolg is dat de variabele een stationair niveau vertoont, dat meestal een beetje op en neer gaat omdat er steeds bijgeregeld wordt na verstoringen. Zo regelt de hypothalamus bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur bij warmbloedige (endotherme) dieren. Talloze lichaamsfuncties zoals glucosegehalte, pH, osmotische waarde, bloeddruk, enz., worden met behulp van het autonome zenuwstelsel en het hormoonstelsel gereguleerd.
Opvallend is dat bij homeostase afwijkingen van het instelniveau direct problematisch zijn, zelfs levensbedreigend. Bij dieren die hun inwendig milieu minder sterk reguleren is dit niet zo.
Ondanks de overduidelijke voordelen die homeostase biedt moet het niet gezien worden als een noodzakelijke uitkomst van de evolutie. De regulatie van de lichaamstemperatuur bij endothermen komt met aanmerkelijke metabolische kosten, die ectotherme dieren zoals insecten niet hebben. Bij ectothermen leidt evolutie juist vaak tot toegenomen temperatuurafhankelijkheid, d.w.z. meer plasticiteit.
