Phần lớn động vật sống ở sa mạc phát triển những cơ chế phức tạp và tinh vi giúp chúng giải quyết vấn đề nắng nóng và thiếu nước giữa môi trường khắc nghiệt.
Theo Desert USA, thiếu nước là vấn đề sống còn đối với mọi sinh vật trên sa mạc, bao gồm động vật và thực vật. Tuy nhiên, động vật phải đối mặt với vấn đề lớn hơn do chúng dễ tổn thương trước nhiệt độ cao hơn thực vật. Các loài động vật tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ qua bức xạ từ Mặt Trời và gián tiếp qua sự truyền nhiệt từ lớp nền (đất và đá).
Loài bò sát Chuchwalla sống ở sa mạc khô hạn phía tây nam nước Mỹ. (Ảnh: Desert USA).
Các quá trình sinh học ở mô động vật chỉ có thể diễn ra trong phạm vi nhiệt độ tương đối hẹp, gọi là phạm vi trung hòa nhiệt. Khi nhiệt độ vượt ra ngoài phạm vi này, động vật rất dễ tử vong. Nhiệt độ hàng ngày trên sa mạc có thể nằm ngoài ngưỡng trung hòa nhiệt suốt 4-5 tháng trong năm. Kết hợp với tình trạng khan hiếm nước, sự sống của động vật cư trú ở sa mạc trở nên vô cùng mong manh.
Tránh nóng
Kỹ thuật tránh nóng của động vật sa mạc rất phong phú. Một số loài chim như Phainopepla, giống chim thuôn dài màu đen bóng với chiếc mào thanh mảnh, sinh sản vào mùa xuân khi thời tiết tương đối mát, sau đó di cư từ sa mạc đến những vùng đất mát mẻ hơn ở nơi cao hơn dọc theo bờ biển Thái Bình Dương. Chim ruồi Costa, một loài chim sa mạc có đầu và cổ họng màu tía, bắt đầu sinh sản vào cuối đông, sau đó rời sa mạc trong thời điểm cuối xuân. Nhiều loài chim khác hoạt động chủ yếu vài tiếng trước khi Mặt Trời lặn, sau đó nghỉ ngơi ở nơi bóng râm mát mẻ vào thời gian còn lại trong ngày. Một số loài như chim đớp ruồi hoạt động suốt cả ngày nhưng luôn đậu ở nơi có bóng râm.
Thỏ sa mạc ở tây nam nước Mỹ phát triển đôi tai lớn để giải phóng nhiệt. (Ảnh: Desert USA).
Nhiều loài động vật (đặc biệt là động vật có vú và bò sát) chỉ hoạt động vào lúc chạng vạng và rạng đông. Các loài vật khác hoạt động hoàn toàn vào ban đêm khi nhiệt độ hạ thấp. Dơi, rắn, chuột đồng và động vật có vú lớn như cáo và chồn hôi là loài hoạt động về đêm. Ban ngày, chúng ngủ trong hang hoặc hốc mát mẻ.
Một số động vật sa mạc nhỏ như bò sát, côn trùng và loài lưỡng cư đào hang bên dưới lớp đất hoặc cát để tránh nhiệt độ cao ở bề mặt sa mạc. Đặc biệt, loài sóc đất đuôi tròn (Xerospermophilus tereticaudus), một động vật có vú hoạt động ban ngày, tiến vào trạng thái ngủ hè khi ban ngày trở nên quá nóng và cây cỏ héo khô. Chúng sẽ ngủ trong suốt khoảng thời gian nóng nhất của mùa hè. Loài cóc sa mạc ngủ dưới đất cho đến khi những cơn mưa hè lấp đầy các ao nước. Khi đó, chúng sẽ nhô lên khỏi mặt đất, sinh sản, đẻ trứng, đồng thời kiếm thức ăn và nước dự trữ cho một khoảng thời gian dài.
Xua tan hơi nóng
Các loài động vật xua tan hơi nóng tỏa ra từ môi trường xung quanh bằng nhiều phương thức khác nhau. Cú, chim poorwill và chim ưng đêm há mỏ trong khi rung cổ họng để làm bay hơi nước từ khoang miệng. Nhiều động vật sa mạc khác phát triển phần phụ dài giúp chúng phân tán nhiệt độ cơ thể vào môi trường. Ví dụ, chiếc tai khổng lồ tập trung nhiều mạch máu của thỏ lớn ở miền tây nam nước Mỹ giải phóng nhiệt khi con vật ngủ ở nơi râm mát. Họ hàng của chúng ở những khu vực lạnh có đôi tai ngắn hơn nhiều.
Loài cú sa mạc xua tan hơi nóng bằng cách há mỏ và rung cổ họng để làm bay hơi nước từ khoang miệng. (Ảnh: Desert USA).
Chim kền kền có màu lông tối nên hấp thụ nhiều nhiệt trên sa mạc. Nhưng chúng bài tiết nước tiểu trên chân, làm mát cơ thể bằng sự bốc hơi của nước, và tuần hoàn ngược dòng máu đã làm mát. Vào giữa trưa, chúng thường bay thẳng lên những tầng không khí mát hơn để hạ nhiệt.
Nhiều loài động vật sa mạc khác có màu lông, vảy hoặc da nhạt hơn họ hàng ở môi trường ôn đới. Màu nhạt không chỉ giúp động vật hấp thụ ít nhiệt hơn mà còn ít có nguy cơ bị thú săn mồi phát hiện hơn trong môi trường nắng chói xung quanh.
Giữ nước
Cơ chế giữ nước của các động vật sa mạc khá phức tạp. Một số giữ cho cơ thể khỏi mất nước bằng cách vùi mình trong đất ẩm suốt thời gian ban ngày. Các loài thú săn mồi và ăn xác thối duy trì lượng độ ẩm cần thiết thông qua thức ăn. Loài bò sát và chim bài tiết chất thải của hệ tiêu hóa ở dạng axit uric, một hợp chất màu trắng không hòa tan giúp hạn chế mất nước.