Pet razlika između ektotermnih i endotermnih životinja

Životinje su, bez obzira na spol i vrstu, otvoreni sustavi. Kao takvi, u stalnoj smo vezi s okolinom, dobivamo energiju u obliku organske tvari, primamo i rasipanje topline, izmjena plinovitih tvari s okolinom i izlučivanje potencijalno otrovnih spojeva, između ostalog stvari.

Usred ovog vrtloga dinamičnosti, neka živa bića imaju veću kontrolu nad vlastitim unutarnjim okruženjem od drugih, s tim povezanim troškovima.

Procjenjuje se da na Zemlji postoji 8,7 milijuna vrsta živih bića, iako je danas otkriveno nešto više od 2 milijuna. Uz takvu silnu raznolikost, dovoljno je potražiti nekoliko primjera da shvatimo da je u prirodnom svijetu stanje ljudskog bića gotovo anegdotsko. Na primjer, velika većina živih bića na planetu nije u stanju regulirati svoju unutarnju temperaturu metaboličkim mehanizmima, iako naše vrste to mogu.

Na temelju ove premise (i možda s namjerom da razbijemo neke antropocentrične predodžbe), danas vam predstavljamo ključne razlike između endotermnih i ektotermičnih životinja.

• Povezani članak: "Teorija biološke evolucije: što je ona i što objašnjava"

Koje su razlike između endotermije i ektotermije kod životinja?

Pojmovi "endotermija" i "ektotermija" odnose se na sposobnost živog bića (ili nedostatka) da modulira tjelesnu toplinu. U svakom slučaju, u prirodi nije sve crno ili bijelo: kao što ćete otkriti ni u kasnijim redovima Endotermne životinje su imune na temperaturne promjene, niti ektoterme nisu sposobne generirati toplinu iz sve. Pogledajmo najjasnije razlike između obje biološke strategije.

1. Endoterme generiraju metaboličku toplinu da bi održale temperaturu, a ektoterme ne toliko

Počinjemo postavljanjem temelja. S biološkog gledišta, Endotermna životinja je ona koja je sposobna proizvoditi toplinu u odgovarajućim količinama i stoga može održavati svoju unutarnju temperaturu u povoljnom rasponu, bez obzira na uvjete okoliša koji se očekuju za ekosustav u kojem živi. Klasične endoterme su sisavci i ptice.

S druge strane, Ektotermična životinja je ona koja generira vrlo malo metaboličke topline i zato mora regulirati svoju unutarnju temperaturu kroz aktivnosti ponašanjakao što je izlazak na sunce radi energije ili u hladu radi smanjenja metabolizma. Unutar ove skupine nalaze se svi beskralježnjaci, ribe, gmazovi i vodozemci. Kako su 53% svjetske faune insekti, može se pretpostaviti da je velika većina živih bića ektoterma.

Iznimke koje osporavaju pravilo

Stvarnost je takva da je ovaj klasifikacijski kriterij, bez obzira na to koliko je raširen, redukcionistički. Ektotermne životinje generiraju manje metaboličke topline od endotermi, ali to ne znači da im u potpunosti nedostaju mehanizmi termogeneze.

Na primjer, vrste zmija Python bivittatus značajno povećava vašu tjelesnu temperaturu kroz trzave kontrakcije mišića. To čini kad se smota do svojih jajašaca, kako bi im prenio toplinu i zaštitio ih od elemenata. Morske kornjače vrste Dermochelys coriacea također održavaju unutarnju temperaturu mnogo višu od morske vodene okoline, jer generiraju toplinu svojim stalnim mišićnim djelovanjem.

Još je zanimljivije znati to, kod insekata, moljci i drugi leteći beskičmenjaci također prkose ovom pravilu. Primjerice, dok lete, hemolimfu iz prsnog koša mogu usmjeravati na trbuh na usmjeren način, kako bi odveli višak topline proizvedene tijekom kretanja. Kao što vidite, neke ektoterme mogu modulirati svoju unutarnju temperaturu, iako se često kaže da ne mogu.

• Možda će vas zanimati: "Cirkulacijski sustav: što je to, dijelovi i karakteristike"

2. Različito opterećenje mitohondrija

U svakom slučaju, ove generalizacije imaju niz bioloških osnova, premda se sve češće dovode u pitanje. Na primjer, Pokazalo se da endoterme u prosjeku imaju više mitohondrija po stanici nego ektoterme. Mitohondriji su generatori energije organizama, jer se ovdje odvija stanično disanje, ili što je isto, pretvaranje organske tvari u energiju.

Kako homeoterme imaju više mitohondrija, oni mogu generirati više metaboličke topline, dovoljno da ne ovise neprestano o okolišnim ograničenjima. Međutim, ta energija ne dolazi niotkuda: dobiva se prehranom, posebno iz organskih spojeva poput ugljikohidrata, masti i proteina. Budući da je metabolizam homeoterme mnogo zahtjevniji, mora unositi više hrane u većim količinama u odnosu na ektotermu.

• Možda će vas zanimati: "Mitohondriji: što su oni, karakteristike i funkcije"

3. Endoterme mogu hibernirati, dok ektoterme ne

Na informativnoj se razini izraz "hibernacija" često koristi za označavanje bilo kakvog smanjenja aktivnosti živog bića u nepovoljnim uvjetima. Opet, ova općenitost griješi kao redukcionistička, jer je stvarnost takva ektoterme nisu u stanju hibernacije.

Hibernacija je stanje minimalne aktivnosti i metaboličke depresije, obično povezano samo sa sisavcima (za ptice je ispravnije koristiti izraz "torpor"). U ovom stanju vitalne rezerve, homeotermne životinje smanjuju svoju unutarnju temperaturu na minimum, ritam otkucaji srca se smanjuju, brzina disanja opada i, posljedično, metabolizam pada na minimum moguće.

U ovom stanju, životinja čvrsto spava i ne ustaje dok ne prestanu nepovoljni uvjeti.. Hibernirajući sisavci moraju puno jesti prije nego što započne ova faza, jer se za preživljavanje moraju oslanjati na svoje rezerve energije u obliku masnog tkiva.

U slučaju ektotermi (posebno gmazova), odgovarajući izraz je "brumacija". Zamagljeni gmaz nije potpuno zaspao, jer ga, na primjer, mora aktivirati da pije vodu i reagira na podražaje. Osim toga, gušter može jesti tijekom brumacije, iako možda neće tražiti plijen tako snažno kao prije. Drugim riječima, "metabolička depresija" manje je drastična u brumaciji.

4. Endoterme manje ovise o vanjskoj temperaturi

Najveći evolucijski nedostatak ektotermije je ovisnost o vanjskom okruženju. Općenito su gmazovi, ribe i vodozemci nespretniji ujutro i noću., budući da je hladnije (zbog nedostatka sunčeve svjetlosti) i, stoga, vaš metabolizam nepovratno opada. Kao prednost povezanu s ovom državom, barem im treba puno manje hrane da bi održali svoje tijelo, pa se ova razmjena "isplati".

Endoterme manje ovise o okolišu da bi održavale tjelesnu temperaturu, ali to ne znači da su imuni na promjene u okolišu. Ne odlazeći dalje, kad je ljudsko biće izloženo na -30 ° C, zamrzne se i umre za manje od minute.

Mehanizmi za odvođenje i stvaranje topline vrlo su učinkoviti u endotermama, ali nisu nepogrešivi: ispod 30 ° C tjelesne temperature, osoba gubi svijest, napetost drastično pada i srce joj ubrzano kuca. neprimjetan. Kao što možete zamisliti, u tim je slučajevima ishod bez liječenja smrt.

5. Ektoterme imaju niže brzine metabolizma

Već smo dokazali ovu stvarnost u više točaka u svemiru, ali vrijedi je ponovno istaknuti. "Oslanjanjem" na okoliš za stvaranje topline, ektoterme ne moraju dobiti toliko energije u obliku organske tvari i, prema tome, teže se manje kretati. Mnoge grabežljive ektoterme slijede vitalnu strategiju sjediti i čekati: čekaju da plijen prođe ispred njih, jer je ganjanje preskupo na energetskoj razini.

Također, ako pomislite na škorpiona, tarantulu, zmiju ili guštera, vidjet ćete da njihova životna strategija nije ni usporediva sa ptičjom. Ektoterme se manje kreću, manje su općenito aktivne i djeluju samo kratko vrijeme kada se osjećaju u opasnosti. Općenito, ektotermija rezultira nižom prosječnom stopom aktivnosti (iako postoje iznimke).

Nastavi

Kao što vidite, priroda nam još jednom pokazuje da se ljudska samonametnuta pravila krše puno više nego što se čini. Odlučnost u našem razmišljanju dovela nas je do toga da desetljećima vjerujemo kako ektoterme nisu sposobne generirati toplinu, ali to nije slučaj. Od insekata do gmazova, postoji mnogo primjera navodno ektotermičnih životinja koje se termoreguliraju, čak i ako ne stalno.