Die 5 Unterschiede zwischen ektothermen und endothermen Tieren

Tiere sind, unabhängig von Geschlecht und Art, offene Systeme. Als solche stehen wir in ständiger Beziehung zur Umwelt, gewinnen Energie in Form von organischem Material, empfangen und Abführen von Wärme, Austausch gasförmiger Stoffe mit der Umgebung und Ausscheidung potenziell toxischer Verbindungen, u.a. Dinge.

Inmitten dieses Strudels der Dynamik haben manche Lebewesen mehr Kontrolle über ihr eigenes inneres Umfeld als andere, mit den damit verbundenen Kosten.

Es wird geschätzt, dass es auf der Erde 8,7 Millionen Arten von Lebewesen gibt, obwohl heute etwas mehr als 2 Millionen von ihnen entdeckt wurden. Suchen Sie bei dieser überwältigenden Vielfalt nur nach einigen Beispielen, um zu erkennen, dass der Zustand des Menschen in der Natur fast anekdotisch ist. Die überwiegende Mehrheit der Lebewesen auf dem Planeten ist beispielsweise nicht in der Lage, ihre Innentemperatur mit Stoffwechselmechanismen zu regulieren, obwohl unsere Spezies dies kann.

Basierend auf dieser Prämisse (und vielleicht mit der Absicht, einige anthropozentrische Vorurteile zu brechen) präsentieren wir Ihnen heute

die Hauptunterschiede zwischen endothermen und ektothermen Tieren.

• Verwandter Artikel: "Die Theorie der biologischen Evolution: Was sie ist und was sie erklärt"

Was sind die Unterschiede zwischen Endothermie und Ektothermie bei Tieren?

Die Begriffe "Endothermie" und "Ektothermie" beziehen sich auf die Fähigkeit eines Lebewesens (oder deren Fehlen), seine Körperwärme zu modulieren. Auf jeden Fall ist in der Natur nicht alles schwarz oder weiß: Wie Sie in späteren Zeilen entdecken werden, auch nicht Endotherme Tiere sind immun gegen Temperaturänderungen, noch sind Ektotherme nicht in der Lage, Wärme aus dem Körper zu erzeugen alles. Sehen wir uns die deutlichsten Unterschiede zwischen beiden biologischen Strategien an.

1. Endotherme erzeugen metabolische Wärme, um ihre Temperatur zu halten, und Ektothermen weniger so

Wir beginnen mit der Grundsteinlegung. Aus biologischer Sicht ist Ein endothermes Tier ist ein Tier, das in der Lage ist, in relevanten Mengen Wärme zu produzieren und daher seine Innentemperatur in einem günstigen Bereich halten kann, unabhängig von den Umweltbedingungen, die für das Ökosystem, in dem es lebt, erwartet werden. Die klassischen Endothermen sind Säugetiere und Vögel.

Andererseits, Ein ektothermes Tier erzeugt sehr wenig Stoffwechselwärme und muss daher seine Innentemperatur durch Verhaltensaktivitäten regulierenGehen Sie in die Sonne, um Energie zu tanken, oder gehen Sie in den Schatten, um Ihren Stoffwechsel zu senken. Zu dieser Gruppe gehören alle Wirbellosen, Fische, Reptilien und Amphibien. Da 53% der weltweiten Fauna Insekten sind, kann davon ausgegangen werden, dass die überwiegende Mehrheit der Lebewesen Ektothermen sind.

Ausnahmen, die die Regel in Frage stellen

In Wirklichkeit ist dieses klassifizierende Kriterium, egal wie verbreitet es auch sein mag, reduktionistisch. Ektotherme Tiere erzeugen weniger metabolische Wärme als endotherme Tiere, was jedoch nicht bedeutet, dass ihnen Thermogenesemechanismen vollständig fehlen.

Zum Beispiel die Schlangenart Python-Bivittatus erhöht deine Körpertemperatur durch ruckartige Kontraktionen deiner Muskeln deutlich. Es tut dies, wenn es zu seinen Eiern gewickelt wird, um Wärme auf sie zu übertragen und sie vor den Elementen zu schützen. Meeresschildkröten der Art Dermochelys coriacea haben auch eine viel höhere Innentemperatur als die Meeresumwelt, da sie mit ihrer konstanten Muskelaktivität Wärme erzeugen.

Noch interessanter ist es zu wissen, bei Insekten, Motten und anderen fliegenden Wirbellosen trotzen ebenfalls dieser Regel. So können sie zum Beispiel beim Fliegen die Hämolymphe direkt vom Brustkorb zum Bauch lenken, um die bei der Bewegung entstehende überschüssige Wärme abzuführen. Wie Sie sehen, können einige Ektothermen ihre Innentemperatur modulieren, obwohl oft behauptet wird, dass dies nicht möglich ist.

• Sie könnten interessiert sein an: "Kreislaufsystem: Was ist das, Teile und Eigenschaften"

2. Eine andere mitochondriale Belastung

Jedenfalls haben diese Verallgemeinerungen eine Reihe biologischer Grundlagen, die jedoch zunehmend in Frage gestellt werden. Beispielsweise, Es wurde gezeigt, dass Endothermen im Durchschnitt mehr Mitochondrien pro Zelle haben als Ektothermen. Mitochondrien sind die Energieerzeuger der Organismen, da hier die Zellatmung, bzw. die Umwandlung von organischem Material in Energie, stattfindet.

Da Homöotherme mehr Mitochondrien haben, können sie mehr Stoffwechselwärme erzeugen, genug, um nicht ständig von Umwelteinflüssen abhängig zu sein. Diese Energie kommt jedoch nicht von ungefähr: Sie wird aus der Nahrung gewonnen, genauer gesagt aus organischen Verbindungen wie Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen. Da der Stoffwechsel der Homöotherme viel anspruchsvoller ist, muss sie im Vergleich zur Ektothermen mehr Nahrung in größeren Mengen aufnehmen.

• Sie könnten interessiert sein an: "Mitochondrien: Was sind sie, Eigenschaften und Funktionen"

3. Endotherme können überwintern, während Ektotherme nicht

Auf informativer Ebene wird der Begriff "Winterschlaf" häufig verwendet, um jede Abnahme der Aktivität eines Lebewesens unter widrigen Bedingungen zu bezeichnen. Auch diese Allgemeinheit sündigt reduktionistisch, da die Realität so ist Ektothermen können nicht überwintern.

Der Winterschlaf ist ein Zustand minimaler Aktivität und metabolischer Depression, der normalerweise nur bei Säugetieren (bei Vögeln ist der Begriff "Torpor" richtiger) zu verwenden. In diesem Zustand der lebenswichtigen Reserve minimieren homöothermische Tiere ihre innere Temperatur, den Rhythmus die Herzfrequenz sinkt, die Atemfrequenz sinkt und folglich sinkt der Stoffwechsel auf ein Minimum möglich.

In diesem Zustand schläft das Tier fest und steht erst auf, wenn die widrigen Umstände vorüber sind.. Säugetiere im Winterschlaf müssen vor Beginn dieser Phase viel fressen, da sie zum Überleben auf ihre Energiereserven in Form von Fettgewebe angewiesen sind.

Bei Ektothermen (insbesondere Reptilien) ist der richtige Begriff "brumation". Ein nebliges Reptil schläft nicht vollständig, da es zum Beispiel zum Wassertrinken und zum Reagieren auf Reize aktiviert werden muss. Darüber hinaus kann eine Eidechse während ihrer Brutzeit fressen, obwohl sie möglicherweise nicht so hart nach Beute sucht wie zuvor. Mit anderen Worten, die "metabolische Depression" ist bei der Brumation weniger drastisch.

4. Endothermen sind weniger abhängig von der Außentemperatur

Der größte evolutionäre Nachteil der Ektothermie ist ihre Abhängigkeit von der äußeren Umgebung. In der Regel sind Reptilien, Fische und Amphibien morgens und nachts unbeholfener., da es kälter ist (aufgrund des fehlenden Sonnenlichteinfalls) und somit Ihr Stoffwechsel irreparabel sinkt. Als Vorteil, der mit diesem Zustand verbunden ist, brauchen sie zumindest viel weniger Nahrung, um ihren Körper zu erhalten, sodass sich dieser Austausch "auszahlt".

Endotherme sind weniger abhängig von der Umgebung, um ihre Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, aber das bedeutet nicht, dass sie gegen Umweltschwankungen immun sind. Ohne weiter zu gehen, wenn ein Mensch -30 ° C ausgesetzt ist, friert er und stirbt in weniger als einer Minute.

Die Mechanismen der Wärmeableitung und -erzeugung sind bei Endothermen sehr effektiv, aber nicht unfehlbar: unter 30 ° C von Körpertemperatur, eine Person verliert das Bewusstsein, die Anspannung sinkt drastisch und ihr Herz schlägt schnell. unmerklich. Wie Sie sich vorstellen können, führt in diesen Fällen ohne Behandlung der Tod.

5. Ektotherme haben niedrigere Stoffwechselraten

Wir haben diese Realität bereits an mehreren Stellen im Weltraum nachgewiesen, aber es lohnt sich, sie noch einmal hervorzuheben. Indem sie sich bei der Wärmeerzeugung auf die Umgebung verlassen, müssen Ektothermen weniger Energie in Form von organischem Material aufnehmen und bewegen sich daher tendenziell weniger. Viele räuberische Ektothermen folgen der lebenswichtigen Strategie des sitzen und warten: Sie warten darauf, dass eine Beute an ihnen vorbeizieht, da die Verfolgung aus energetischer Sicht zu kostspielig ist.

Auch wenn Sie an einen Skorpion, eine Vogelspinne, eine Schlange oder eine Eidechse denken, werden Sie feststellen, dass ihre Lebensstrategie nicht einmal mit der eines Vogels vergleichbar ist. Ektothermen bewegen sich weniger, sind im Allgemeinen weniger aktiv und laufen nur für kurze Zeit, wenn sie sich in Gefahr fühlen. Im Allgemeinen führt die Ektothermie zu einer niedrigeren durchschnittlichen Aktivitätsrate (obwohl es Ausnahmen gibt).

Fortsetzen

Wie Sie sehen, zeigt uns die Natur einmal mehr, dass die von Menschen selbst auferlegten Regeln viel mehr gebrochen werden, als es den Anschein hat. Der Determinismus unseres Denkens hat uns jahrzehntelang zu der Annahme geführt, dass Ektothermen keine Wärme erzeugen können, aber das ist nicht der Fall. Von Insekten bis zu Reptilien gibt es viele Beispiele für vermeintlich ektotherme Tiere, die sich, wenn auch nicht ständig, thermoregulieren.