5 rozdílů mezi ektotermickými a endotermickými zvířaty

Zvířata jsou bez ohledu na pohlaví a druh otevřené systémy. Jako takový jsme v neustálém vztahu k životnímu prostředí, získáváme energii ve formě organické hmoty, přijímáme a rozptyl tepla, výměna plynných látek s prostředím a vylučování potenciálně toxických sloučenin, mimo jiné věci.

Uprostřed tohoto víru dynamiky mají některé živé bytosti nad svým vnitřním prostředím větší kontrolu než jiné, s tím spojené náklady.

Odhaduje se, že na Zemi žije 8,7 milionu druhů živých bytostí, i když dnes byly objeveny jen něco málo přes 2 miliony. S takovou ohromnou rozmanitostí stačí hledat několik příkladů, abychom si uvědomili, že v přirozeném světě je stav lidské bytosti téměř neoficiální. Například drtivá většina živých bytostí na planetě není schopna regulovat svou vnitřní teplotu metabolickými mechanismy, ačkoli to náš druh může.

Na základě tohoto předpokladu (a možná s úmyslem prolomit některé antropocentrické předsudky) vám dnes představujeme klíčové rozdíly mezi endotermickými a ektotermickými zvířaty.

• Související článek: „Teorie biologické evoluce: co to je a co vysvětluje“

Jaké jsou rozdíly mezi endotermií a ektotermií u zvířat?

Termíny „endotermie“ a „ektotermie“ označují schopnost živé bytosti (nebo její nedostatek) modulovat její tělesné teplo. V každém případě v přírodě není všechno černé nebo bílé: jak zjistíte v dalších řádcích, ani jedno Endotermická zvířata jsou imunní vůči teplotním změnám a ektoterma nejsou schopna vytvářet teplo z všechno. Podívejme se na nejjasnější rozdíly mezi oběma biologickými strategiemi.

1. Endotermy generují metabolické teplo k udržení své teploty a ektotermy ne tolik

Začínáme položením základů. Z biologického hlediska Endotermické zvíře je zvíře, které je schopné produkovat teplo v příslušných množstvích, a proto si udržuje svoji vnitřní teplotu v příznivém rozmezí, bez ohledu na podmínky prostředí očekávané pro ekosystém, ve kterém žije. Klasickými endotermy jsou savci a ptáci.

Na druhou stranu, Ektotermní zvíře je zvíře, které generuje velmi málo metabolického tepla, a proto musí regulovat svou vnitřní teplotu prostřednictvím behaviorálních činnostínapříklad chodit na slunce na energii nebo do stínu, abyste snížili rychlost metabolismu. V této skupině jsou všichni bezobratlí, ryby, plazi a obojživelníci. Protože 53% světové fauny tvoří hmyz, lze předpokládat, že drtivá většina živých bytostí je ectotherms.

Výjimky, které zpochybňují pravidlo

Realita je taková, že toto klasifikační kritérium, bez ohledu na to, jak je rozšířené, je redukcionistické. Ektotermická zvířata generují méně metabolického tepla než endoterma, ale to neznamená, že jim zcela chybí mechanismy termogeneze.

Například druh hada Python bivittatus výrazně zvyšuje vaši tělesnou teplotu trhanými kontrakcemi vašich svalů. Činí tak, když je srolován do svých vajec, aby na ně předával teplo a chránil je před živly. Mořské želvy druhu Dermochelys coriacea také udržují vnitřní teplotu mnohem vyšší než mořské vodní prostředí, protože vytvářejí teplo svou stálou svalovou aktivitou.

Ještě zajímavější je vědět, že u hmyzu, můr a jiných létajících bezobratlých také toto pravidlo vzdoruje. Například během letu mohou směrovat hemolymfu z hrudníku do břicha směrovým způsobem, aby rozptýlily přebytečné teplo produkované během pohybu. Jak vidíte, některé ektotermy mohou modulovat svou vnitřní teplotu, i když se často říká, že nemohou.

• Mohlo by vás zajímat: "Oběhový systém: co to je, části a vlastnosti"

2. Různé mitochondriální zatížení

V každém případě mají tyto zevšeobecnění řadu biologických základen, i když jsou stále častěji zpochybňovány. Například, Bylo prokázáno, že endotermy mají v průměru více mitochondrií na buňku než ektotermy. Mitochondrie jsou generátory energie organismů, protože zde dochází k buněčnému dýchání, nebo k přeměně organické hmoty na energii.

Protože homeotermy mají více mitochondrií, mohou generovat více metabolického tepla, natolik, aby nebyly neustále závislé na okolních omezeních. Tato energie však nepochází odnikud: získává se ze stravy, konkrétně z organických sloučenin, jako jsou sacharidy, tuky a bílkoviny. Jelikož je metabolismus homeotermy mnohem náročnější, musí ve srovnání s ectothermem konzumovat více jídla ve větším množství.

• Mohlo by vás zajímat: "Mitochondrie: jaké jsou, vlastnosti a funkce"

3. Endotermy mohou přezimovat, zatímco ektotermy nikoli

Na informativní úrovni se termín „hibernace“ často používá k označení jakéhokoli snížení aktivity živé bytosti v nepříznivých podmínkách. Tato obecnost se opět mýlí jako redukcionistická, protože realita je taková ectotherms nejsou schopni hibernace.

Hibernace je stav minimální aktivity a metabolické deprese, obvykle spojený pouze se savci (pro ptáky je správnější používat termín „strnulost“). V tomto stavu vitální rezervy homeotermická zvířata snižují svou vnitřní teplotu na minimum, rytmus srdeční frekvence klesá, dechová frekvence klesá a v důsledku toho metabolismus klesá na minimum možný.

V tomto stavu zvíře pevně spí a nevstává, dokud nepříznivé podmínky neskončí.. Hibernující savci musí před začátkem této fáze hodně jíst, protože se musí spoléhat na to, že přežijí své energetické zásoby ve formě tukové tkáně.

V případě ectotherms (zejména plazů) je správný termín „brumace“. Zamlžený plaz ještě úplně nespí, protože je třeba jej aktivovat, aby se napil vody a reagoval například na podněty. Kromě toho může ještěrka jíst během své brumace, i když nemusí hledat kořist tak tvrdě jako předtím. Jinými slovy, „metabolická deprese“ je při brumaci méně drastická.

4. Endotermy jsou méně závislé na vnější teplotě

Největší evoluční nevýhodou ectothermy je závislost na vnějším prostředí. Obecně platí, že plazi, ryby a obojživelníci jsou nemotornější ráno a v noci., protože je chladnější (kvůli nedostatku slunečního záření), a proto se váš metabolismus nenávratně snižuje. Jako výhoda spojená s tímto stavem přinejmenším potřebují mnohem méně jídla k udržení svého těla, takže tato výměna se „vyplatí“.

Endotermy jsou méně závislé na prostředí, aby udržovaly svoji tělesnou teplotu, ale to neznamená, že jsou imunní vůči změnám prostředí. Aniž by šel dál, když je člověk vystaven -30 ° C, zmrazí a zemře za méně než minutu.

Mechanismy rozptylu a generování tepla jsou v endotermách velmi účinné, ale nejsou neomylné: pod 30 ° C tělesná teplota, člověk ztrácí vědomí, napětí drasticky klesá a jeho srdce rychle bije. nepostřehnutelný. Jak si dokážete představit, v těchto případech je výsledkem bez léčby smrt.

5. Ektotermy mají nižší rychlost metabolismu

Tuto realitu jsme již prokázali na více místech v celém vesmíru, ale stojí za to ji znovu zdůraznit. Tím, že se „spoléhají“ na to, že prostředí generuje teplo, nemusí ektotermy získávat tolik energie ve formě organické hmoty, a proto mají tendenci se méně pohybovat. Mnoho predátorských ectotherms následuje zásadní strategii sedni si a počkej: čekají, až před nimi projde kořist, protože pronásledování je na energetické úrovni příliš nákladné.

Také, pokud si myslíte, že je štír, tarantule, had nebo ještěrka, uvidíte, že jejich životní strategie není ani srovnatelná se strategií ptáka. Ektotermy se pohybují méně, jsou méně obecně aktivní a běží jen krátkou dobu, když se cítí v nebezpečí. Obecně ektotermie vede k nižší průměrné míře aktivity (i když existují výjimky).

Životopis

Jak vidíte, příroda nám opět ukazuje, že lidská pravidla, která si sama stanoví, jsou porušována mnohem víc, než se zdá. Díky determinismu našeho myšlení jsme po celá desetiletí věřili, že ektotermy nejsou schopné generovat teplo, ale není tomu tak. Od hmyzu po plazy existuje mnoho příkladů údajně ektotermních zvířat, která termoregulují, i když ne neustále.