الاختلافات الخمسة بين الحيوانات الماصة للحرارة والحيوانات الماصة للحرارة

الحيوانات ، بغض النظر عن الجنس والأنواع ، أنظمة مفتوحة. على هذا النحو ، نحن في علاقة مستمرة مع البيئة ، ونحصل على الطاقة في شكل مادة عضوية ، ونتلقى و تبديد الحرارة ، وتبادل المواد الغازية مع البيئة وإفراز المركبات السامة ، من بين أمور أخرى أشياء.

في خضم دوامة الديناميكية هذه ، تتمتع بعض الكائنات الحية بسيطرة أكبر على بيئتها الداخلية أكثر من غيرها ، مع التكاليف المرتبطة بذلك.

تشير التقديرات إلى وجود 8.7 مليون نوع من الكائنات الحية على الأرض ، على الرغم من اكتشاف ما يزيد قليلاً عن مليوني نوع منها اليوم. مع هذا التنوع الهائل ، يكفي البحث عن بعض الأمثلة لإدراك أن حالة الإنسان في العالم الطبيعي تكاد تكون قصصية. على سبيل المثال ، الغالبية العظمى من الكائنات الحية على الكوكب غير قادرة على تنظيم درجة حرارتها الداخلية بآليات التمثيل الغذائي ، على الرغم من أن جنسنا يمكنه ذلك.

بناءً على هذه الفرضية (وربما بقصد كسر بعض المفاهيم المسبقة التي تتمحور حول الإنسان) ، نقدم لك اليوم الاختلافات الرئيسية بين الحيوانات الماصة للحرارة والحرارة.

• مقالات لها صلة: "نظرية التطور البيولوجي: ما هي وماذا تفسر"

ما هي الاختلافات بين ماص للحرارة و ectothermy في الحيوانات؟

يشير المصطلحان "endothermy" و "ectothermy" إلى قدرة الكائن الحي (أو عدم وجوده) على تعديل حرارة جسمه. على أي حال ، ليس كل شيء أسود أو أبيض في الطبيعة: كما ستكتشف في السطور اللاحقة ، لا الحيوانات الماصة للحرارة محصنة ضد التغيرات في درجات الحرارة ، كما أن الحرارة الخارجية غير قادرة على توليد الحرارة من كل شىء. دعونا نرى أوضح الاختلافات بين كلتا الاستراتيجيتين البيولوجيتين.

1. تولد الحرارة الداخلية حرارة أيضية للحفاظ على درجة حرارتها ، ولا تولد الحرارة الخارجية كثيرًا

نبدأ بوضع الأسس. من وجهة نظر بيولوجية ، الحيوان الماص للحرارة هو الحيوان القادر على إنتاج الحرارة بكميات مناسبة ، وبالتالي يمكنه الحفاظ على درجة حرارته الداخلية ضمن النطاق المناسب، بغض النظر عن الظروف البيئية المتوقعة للنظام البيئي الذي تعيش فيه. الذواقة الكلاسيكية هي الثدييات والطيور.

من ناحية أخرى، الحيوان الناتج عن الحرارة هو الحيوان الذي يولد القليل جدًا من الحرارة الأيضية ، وبالتالي يجب أن ينظم درجة حرارته الداخلية من خلال الأنشطة السلوكيةمثل الخروج في الشمس للحصول على الطاقة أو في الظل لخفض معدل الأيض. ضمن هذه المجموعة جميع اللافقاريات والأسماك والزواحف والبرمائيات. نظرًا لأن 53 ٪ من الحيوانات في العالم عبارة عن حشرات ، يمكن افتراض أن الغالبية العظمى من الكائنات الحية هي حشرات خارجية.

الاستثناءات التي تتحدى القاعدة

الحقيقة أن معيار التصنيف هذا ، مهما انتشر ، هو معيار اختزالي. تولد الحيوانات المولدة للحرارة حرارة استقلابية أقل من المواد المبطنة للحرارة ، لكن هذا لا يعني أنها تفتقر تمامًا إلى آليات التوليد الحراري.

على سبيل المثال ، أنواع الثعابين Python bivittatus يزيد بشكل كبير من درجة حرارة جسمك من خلال تقلصات متشنجة لعضلاتك. يفعل ذلك عندما يتم لفه إلى بيضه ، من أجل نقل الحرارة إليهم وحمايتهم من العناصر. تحافظ السلاحف البحرية من فصيلة Dermochelys coriacea أيضًا على درجة حرارة داخلية أعلى بكثير من البيئة المائية البحرية ، لأنها تولد الحرارة مع نشاطها العضلي المستمر.

الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو معرفة ذلك ، في الحشرات والعث واللافقاريات الطائرة الأخرى أيضًا تتحدى هذه القاعدة. على سبيل المثال ، أثناء الطيران ، يمكنهم توجيه الدملمف من الصدر إلى البطن بطريقة اتجاهية ، من أجل تبديد الحرارة الزائدة الناتجة أثناء الحركة. كما ترون ، يمكن لبعض الحرارة الخارجية تعديل درجة حرارتها الداخلية ، على الرغم من أنه غالبًا ما يقال إنها لا تستطيع ذلك.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الجهاز الدوري: ما هو وأجزائه وخصائصه"

2. حمولة ميتوكوندريا مختلفة

على أي حال ، فإن هذه التعميمات لديها بالفعل سلسلة من القواعد البيولوجية ، على الرغم من التشكيك فيها بشكل متزايد. على سبيل المثال، في المتوسط ​​، تبين أن Endotherms تحتوي على عدد أكبر من الميتوكوندريا لكل خلية من ectotherms. الميتوكوندريا هي مولدات الطاقة للكائنات ، حيث يحدث التنفس الخلوي هنا ، أو ما هو نفسه ، تحويل المادة العضوية إلى طاقة.

نظرًا لأن الحرارة المنزلية تحتوي على المزيد من الميتوكوندريا ، فإنها يمكن أن تولد المزيد من الحرارة الأيضية ، بما يكفي لعدم الاعتماد باستمرار على القيود البيئية. ومع ذلك ، فإن هذه الطاقة لا تأتي من العدم: يتم الحصول عليها من النظام الغذائي ، وتحديداً من المركبات العضوية مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات. نظرًا لأن عملية التمثيل الغذائي للحرارة المنزلية أكثر تطلبًا ، يجب أن تستهلك المزيد من الطعام بكميات أكبر مقارنةً بالحرارة الخارجية.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الميتوكوندريا: ما هي ، خصائصها ووظائفها"

3. يمكن للحرارة الماصة أن تدخل السبات ، بينما لا تستطيع ectotherms

على مستوى إعلامي ، غالبًا ما يستخدم مصطلح "السبات" للإشارة إلى أي انخفاض في نشاط كائن حي في ظروف معاكسة. مرة أخرى ، هذه العمومية تخطئ باعتبارها اختزالية ، لأن الحقيقة هي ذلك ectotherms غير قادرة على السبات.

السبات هو حالة من الحد الأدنى من النشاط والاكتئاب الأيضي ، وعادة ما يرتبط فقط بالثدييات (بالنسبة للطيور ، من الأصح استخدام مصطلح "السبات"). في هذه الحالة من الاحتياطي الحيوي ، تقلل الحيوانات المتجانسة من درجة حرارتها الداخلية إلى الحد الأدنى ، وهو الإيقاع ينخفض ​​معدل ضربات القلب ، وينخفض ​​معدل التنفس ، وبالتالي ينخفض ​​التمثيل الغذائي إلى الحد الأدنى ممكن.

في هذه الحالة ، يكون الحيوان نائمًا بشكل سليم ولا يستيقظ حتى تنتهي الظروف المعاكسة.. يجب أن تأكل الثدييات في فترة السبات الكثير قبل أن تبدأ هذه المرحلة ، حيث يجب أن تعتمد على احتياطياتها من الطاقة في شكل الأنسجة الدهنية للبقاء على قيد الحياة.

في حالة ectotherms (خاصة الزواحف) ، فإن المصطلح المناسب هو "brumation". الزواحف الضبابية ليست نائمة تمامًا ، حيث يجب تنشيطها لشرب الماء والاستجابة للمنبهات ، على سبيل المثال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للسحلية أن تأكل أثناء تأكلها ، على الرغم من أنها قد لا تبحث عن الفريسة بنفس الصعوبة التي كانت تفعلها من قبل. وبعبارة أخرى ، فإن "الاكتئاب الأيضي" يكون أقل حدة في التخمير.

4. تكون ماصات الحرارة أقل اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية

أكبر عيب تطوري للإيثرمي هو الاعتماد على البيئة الخارجية. كقاعدة عامة ، الزواحف والأسماك والبرمائيات تكون خرقاء في الصباح والليل.، لأنه أكثر برودة (بسبب قلة التعرض لأشعة الشمس) ، وبالتالي ، فإن التمثيل الغذائي الخاص بك ينخفض ​​بشكل لا يمكن إصلاحه. كميزة مرتبطة بهذه الحالة ، يحتاجون على الأقل إلى كمية أقل من الطعام للحفاظ على أجسامهم ، لذا فإن هذا التبادل "يؤتي ثماره".

تعتمد ماصات الحرارة بدرجة أقل على البيئة للحفاظ على درجة حرارة أجسامهم ، لكن هذا لا يعني أنهم محصنون ضد التغيرات البيئية. دون أن يذهب أبعد من ذلك ، عندما يتعرض الإنسان إلى درجة حرارة -30 درجة مئوية ، فإنه يتجمد ويموت في أقل من دقيقة.

تعتبر آليات تبديد الحرارة والتوليد فعالة جدًا في المواد الماصة للحرارة ، ولكنها ليست معصومة من الخطأ: أقل من 30 درجة مئوية من درجة حرارة الجسم ، يفقد الشخص وعيه ، وينخفض ​​التوتر بشكل كبير ، وينبض قلبه بسرعة. دقيق إلى حد بعيد. كما يمكنك أن تتخيل ، في هذه الحالات النتيجة بدون علاج هي الموت.

5. إيكتثرمس لها معدلات أيض أقل

لقد أثبتنا بالفعل هذه الحقيقة في نقاط متعددة في جميع أنحاء الفضاء ، لكن الأمر يستحق تسليط الضوء عليه مرة أخرى. من خلال "الاعتماد" على البيئة لتوليد الحرارة ، لا يتعين على ectotherms الحصول على نفس القدر من الطاقة في شكل مادة عضوية ، وبالتالي تميل إلى التحرك بشكل أقل. تتبع العديد من ectotherms المفترسة الإستراتيجية الحيوية لـ اجلس وانتظر: ينتظرون مرور فريسة أمامهم ، لأن مطاردتها مكلفة للغاية على مستوى الطاقة.

أيضًا ، إذا فكرت في عقرب أو عنكبوت أو ثعبان أو سحلية ، فسترى أن استراتيجية حياتهم لا يمكن مقارنتها حتى باستراتيجية الطيور. تتحرك الحرارة الخارجية بشكل أقل ، وتكون أقل نشاطًا بشكل عام ، وتعمل فقط لفترات قصيرة من الوقت عندما يشعرون بالخطر. بشكل عام ، تؤدي الحرارة الحرارية إلى انخفاض متوسط ​​معدل النشاط (على الرغم من وجود استثناءات).

سيرة ذاتية

كما ترون ، تُظهر لنا الطبيعة ، مرة أخرى ، أن القواعد التي يفرضها الإنسان على نفسه يتم انتهاكها أكثر مما تبدو. لقد دفعتنا حتمية تفكيرنا إلى الاعتقاد لعقود من الزمن أن الحرارة الخارجية غير قادرة على توليد الحرارة ، لكن هذا ليس هو الحال. من الحشرات إلى الزواحف ، هناك العديد من الأمثلة على الحيوانات المفترضة الحرارية التي تنظم الحرارة ، حتى لو لم يكن ذلك باستمرار.