Le 5 differenze tra animali ectotermici ed endotermici

Gli animali sono, indipendentemente dal genere e dalla specie, sistemi aperti. In quanto tali, siamo in costante relazione con l'ambiente, ottenendo energia sotto forma di materia organica, ricevendo e dissipare calore, scambiare sostanze gassose con l'ambiente ed espellere composti potenzialmente tossici, tra gli altri cose.

In mezzo a questo vortice di dinamismo, alcuni esseri viventi hanno più controllo sul proprio ambiente interno di altri, con i relativi costi che ciò comporta.

Si stima che sulla Terra vi siano 8,7 milioni di specie di esseri viventi, anche se oggi ne sono state scoperte poco più di 2 milioni. Con una così schiacciante diversità, basta cercare qualche esempio per rendersi conto che, nel mondo naturale, la condizione dell'essere umano è quasi aneddotica. Ad esempio, la stragrande maggioranza degli esseri viventi del pianeta non è in grado di regolare la propria temperatura interna con meccanismi metabolici, sebbene la nostra specie possa farlo.

Partendo da questa premessa (e forse con l'intento di rompere alcuni preconcetti antropocentrici), oggi vi presentiamo

le principali differenze tra animali endotermici ed ectotermici.

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Quali sono le differenze tra endotermia ed ectotermia negli animali?

I termini "endotermia" ed "ectotermia" si riferiscono alla capacità di un essere vivente (o alla sua mancanza) di modulare il proprio calore corporeo. Ad ogni modo, in natura non tutto è bianco o nero: come scoprirai nelle righe successive, nemmeno Gli animali endotermici sono immuni agli sbalzi di temperatura, né gli ectotermi sono incapaci di generare calore dal qualunque cosa. Vediamo le differenze più evidenti tra le due strategie biologiche.

1. Gli endotermi generano calore metabolico per mantenere la loro temperatura, e gli ectotermi non tanto

Iniziamo ponendo le basi. Da un punto di vista biologico, Un animale endotermico è quello che è in grado di produrre calore in quantità rilevanti e, quindi, può mantenere la sua temperatura interna entro un intervallo favorevole, indipendentemente dalle condizioni ambientali previste per l'ecosistema in cui vive. Le endoterme classiche sono i mammiferi e gli uccelli.

D'altro canto, Un animale ectotermico è uno che genera pochissimo calore metabolico e, quindi, deve regolare la propria temperatura interna attraverso attività comportamentalicome uscire al sole per l'energia o all'ombra per abbassare il tasso metabolico. All'interno di questo gruppo ci sono tutti gli invertebrati, i pesci, i rettili e gli anfibi. Poiché il 53% della fauna mondiale è costituito da insetti, si può presumere che la stragrande maggioranza degli esseri viventi siano ectotermi.

Eccezioni che sfidano la regola

La realtà è che questo criterio di classificazione, per quanto diffuso possa essere, è riduzionista. Gli animali ectotermici generano meno calore metabolico rispetto agli endotermici, ma questo non significa che manchino completamente dei meccanismi di termogenesi.

Ad esempio, la specie di serpente Python bivittatus aumenta significativamente la temperatura corporea attraverso contrazioni a scatti dei muscoli. Lo fa quando viene arrotolato sulle sue uova, per trasmettere loro calore e proteggerle dalle intemperie. Anche le tartarughe marine della specie Dermochelys coriacea mantengono una temperatura interna molto più alta dell'ambiente acquatico marino, poiché generano calore con la loro costante attività muscolare.

Ancora più interessante è sapere che, anche negli insetti, falene e altri invertebrati volanti sfidano questa regola. Ad esempio, durante il volo, possono dirigere l'emolinfa dal torace all'addome in modo direzionale, in modo da dissipare il calore in eccesso prodotto durante il movimento. Come puoi vedere, alcuni ectotermi possono modulare la loro temperatura interna, anche se spesso si dice che non possono.

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2. Un diverso carico mitocondriale

In ogni caso, queste generalizzazioni hanno una serie di basi biologiche, sebbene siano sempre più messe in discussione. Per esempio, Gli endotermi hanno, in media, dimostrato di avere più mitocondri per cellula rispetto agli ectotermi. I mitocondri sono i generatori di energia degli organismi, poiché qui avviene la respirazione cellulare, o che è lo stesso, la conversione della materia organica in energia.

Poiché gli omeotermi hanno più mitocondri, possono generare più calore metabolico, abbastanza da non dipendere costantemente dai vincoli ambientali. Tuttavia, questa energia non viene dal nulla: è ottenuta dalla dieta, in particolare da composti organici come carboidrati, grassi e proteine. Poiché il metabolismo dell'omeoterma è molto più esigente, deve consumare più cibo in quantità maggiori rispetto all'ectoterma.

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3. Gli endotermici possono andare in letargo, mentre gli ectotermi no

A livello informativo, il termine "ibernazione" è spesso utilizzato per designare qualsiasi diminuzione dell'attività di un essere vivente in condizioni avverse. Di nuovo, questa generalità sbaglia in quanto riduzionista, poiché la realtà è che gli ectotermi non sono in grado di ibernare.

Il letargo è uno stato di minima attività e depressione metabolica, solitamente associato solo ai mammiferi (per gli uccelli è più corretto usare il termine "torpore"). In questo stato di riserva vitale, gli animali omeotermici riducono al minimo la loro temperatura interna, il ritmo la frequenza cardiaca diminuisce, la frequenza respiratoria diminuisce e, di conseguenza, il metabolismo scende al minimo possibile.

In questo stato, l'animale è profondamente addormentato e non si alza fino a quando le condizioni avverse non sono passate.. I mammiferi in letargo devono mangiare molto prima che inizi questa fase, poiché per sopravvivere devono fare affidamento sulle loro riserve energetiche sotto forma di tessuto adiposo.

Nel caso degli ectotermi (soprattutto rettili) il termine proprio è "brumazione". Un rettile nebbioso non è completamente addormentato, poiché deve essere attivato per bere acqua e rispondere agli stimoli, ad esempio. Inoltre, una lucertola può mangiare durante la sua brumazione, anche se potrebbe non cercare la preda con la stessa intensità di prima. In altre parole, la "depressione metabolica" è meno drastica nella brumazione.

4. Le endoterme dipendono meno dalla temperatura esterna

Il più grande svantaggio evolutivo dell'ectotermia è la dipendenza dall'ambiente esterno. Come regola generale, rettili, pesci e anfibi sono più goffi al mattino e alla sera., poiché fa più freddo (per la mancanza di incidenza della luce solare) e, quindi, il tuo metabolismo si abbassa irrimediabilmente. Come vantaggio associato a questo stato, almeno hanno bisogno di molto meno cibo per mantenere il loro corpo, quindi questo scambio "ripaga".

Le endoterme dipendono meno dall'ambiente per mantenere la loro temperatura corporea, ma questo non significa che siano immuni alle variazioni ambientali. Senza andare oltre, quando un essere umano è esposto a -30°C, si congela e muore in meno di un minuto.

I meccanismi di dissipazione e generazione del calore sono molto efficaci negli endotermici, ma non infallibili: sotto i 30°C di temperatura corporea, una persona perde conoscenza, la tensione diminuisce drasticamente e il cuore batte rapidamente. impercettibile. Come puoi immaginare, in questi casi l'esito senza trattamento è la morte.

5. Gli ectotermi hanno tassi metabolici più bassi

Abbiamo già evidenziato questa realtà in più punti dello spazio, ma vale la pena evidenziarla di nuovo. Gli ectotermi, “affidandosi” all'ambiente per generare calore, non devono ottenere tanta energia sotto forma di materia organica e, quindi, tendono a muoversi meno. Molti ectotermi predatori seguono la strategia vitale del siediti e aspetta: aspettano che passi davanti a loro una preda, perché inseguirla costa troppo a livello energetico.

Inoltre, se pensi a uno scorpione, una tarantola, un serpente o una lucertola, vedrai che la loro strategia di vita non è nemmeno paragonabile a quella di un uccello. Gli ectotermi si muovono meno, sono generalmente meno attivi e corrono solo per brevi periodi di tempo quando si sentono in pericolo. In generale, l'ectotermia si traduce in un tasso di attività medio inferiore (sebbene ci siano eccezioni).

Curriculum vitae

Come puoi vedere, la natura ci mostra, ancora una volta, che le regole autoimposte dall'uomo vengono infrante molto più di quanto sembri. Il determinismo del nostro pensiero ci ha portato a credere per decenni che gli ectotermi siano incapaci di generare calore, ma non è così. Dagli insetti ai rettili, ci sono molti esempi di animali presumibilmente ectotermici che termoregolano, anche se non costantemente.