5 ההבדלים בין חיות אקטותרמיות לחיות אנדותרמיות

בעלי חיים הם מערכות פתוחות, ללא קשר למין ולמין. ככאלה, אנו נמצאים בקשר מתמיד עם הסביבה, משיגים אנרגיה בצורת חומר אורגני, מקבלים ו פיזור חום, החלפת חומרים גזיים עם הסביבה והפרשת תרכובות שעלולות להיות רעילות, בין היתר דברים.

בעיצומה של מערבולת הדינמיות הזו, יש יצורים חיים שיש להם שליטה רבה יותר על הסביבה הפנימית שלהם מאחרים, עם העלויות הנלוות הכרוכות בכך.

ההערכה היא כי על פני כדור הארץ ישנם 8.7 מיליון מינים של יצורים חיים, אם כי היום התגלו קצת יותר משני מיליון מהם. עם מגוון כה מוחץ, מספיק לחפש כמה דוגמאות כדי להבין שבעולם הטבע מצבו של האדם כמעט אנקדוטלי. לדוגמא, הרוב המכריע של היצורים החיים על פני כדור הארץ אינם מסוגלים לווסת את הטמפרטורה הפנימית שלהם באמצעות מנגנונים מטבוליים, אם כי המינים שלנו יכולים.

בהתבסס על הנחת יסוד זו (ואולי מתוך כוונה לשבור כמה תפיסות מוקדמות אנתרופוצנטריות), אנו מציגים בפניכם היום ההבדלים העיקריים בין בעלי חיים אנדותרמיים לאקטותרמיים.

• מאמר קשור: "תורת האבולוציה הביולוגית: מהי ומה היא מסבירה"

מה ההבדלים בין אנדותרמיה לאקטותרמיה בבעלי חיים?

המונחים "אנדותרמיה" ו"אקטותרמיה "מתייחסים ליכולתה של יצור חי (או היעדרה) לווסת את חום גופה. בכל מקרה, בטבע לא הכל שחור או לבן: כפי שתגלה בשורות מאוחרות יותר, גם לא בעלי חיים אנדותרמיים חסינים מפני שינויים בטמפרטורה, ואינם אקטותרמות אינן מסוגלות לייצר חום מהאזור הכל. בואו נראה את ההבדלים הברורים ביותר בין שתי האסטרטגיות הביולוגיות.

1. אנדותרמות מייצרות חום מטבולי כדי לשמור על הטמפרטורה שלהם, ואקטותרמות לא כל כך

אנו מתחילים בהנחת היסודות. מנקודת מבט ביולוגית, בעל חיים אנדותרמי הוא בעל יכולת לייצר חום בכמויות רלוונטיות ולכן יכול לשמור על הטמפרטורה הפנימית שלו בטווח נוח., ללא קשר לתנאים הסביבתיים הצפויים למערכת האקולוגית בה היא חיה. האנדותרמות הקלאסיות הן יונקים וציפורים.

מצד שני, בעל חיים אקטותרמי הוא אחד שמייצר מעט מאוד חום מטבולי ולכן עליו לווסת את הטמפרטורה הפנימית שלו באמצעות פעילויות התנהגותיות.כגון יציאה לשמש לחיפוש אנרגיה או בצל להפחתת קצב חילוף החומרים. בתוך קבוצה זו נמצאים חסרי חוליות, דגים, זוחלים ודו-חיים. מכיוון ש -53% מהחי בעולם הם חרקים, ניתן להניח כי הרוב המכריע של היצורים החיים הם אקטותרמיות.

חריגים המאתגרים את הכלל

המציאות היא שקריטריון הסיווג הזה, ככל שהוא עשוי להיות נרחב, הוא רדוקציוניסטי. בעלי חיים אקטותרמיים מייצרים פחות חום מטבולי מאשר אנדותרמות, אך אין זה אומר שהם חסרים לחלוטין מנגנוני תרמוגנזה.

למשל, מיני הנחשים פייתון bivittatus מעלה משמעותית את טמפרטורת גופך באמצעות כיווצים מטלטלים של השרירים שלך. הוא עושה זאת כאשר הוא מגולגל לביציו, על מנת להעביר אליהם חום ולהגן עליהם מפני היסודות. צבי הים של המינים Dermochelys coriacea שומרים גם על טמפרטורה פנימית גבוהה בהרבה מהסביבה הימית הימית, מכיוון שהם מייצרים חום בפעילותם השרירית המתמדת.

מעניין עוד יותר הוא לדעת זאת, גם בחרקים, עש ושאר חסרי חוליות מעופפים מתנגדים לכלל זה. לדוגמא, בזמן טיסה הם יכולים לכוון את המולימפה מבית החזה לבטן בצורה כיוונית, על מנת להפיג את עודף החום שנוצר במהלך התנועה. כפי שאתה יכול לראות, כמה אקטותרמות יכולות לווסת את הטמפרטורה הפנימית שלהן, אם כי לעתים קרובות נאמר שהן לא יכולות.

• אתה עשוי להתעניין ב: "מערכת הדם: מה זה, חלקים ומאפיינים"

2. עומס מיטוכונדריאלי אחר

בכל מקרה, לכללות אלה יש סדרה של בסיסים ביולוגיים, אם כי הם נחקרים יותר ויותר. לדוגמה, הוכח כי במצבי האנדותרמה יש יותר מיטוכונדריה לכל תא מאשר אקטותרמות. המיטוכונדריה הם מחוללי האנרגיה של אורגניזמים, שכן הנשימה התאית מתרחשת כאן, או מה זהה, המרה של חומר אורגני לאנרגיה.

מכיוון שלטיפול ביתי יש יותר המיטוכונדריה, הם יכולים לייצר יותר חום מטבולי, מספיק כדי לא להיות תלויים כל הזמן באילוצים סביבתיים. עם זאת, אנרגיה זו אינה מגיעה משום מקום: היא מתקבלת מהתזונה, במיוחד מתרכובות אורגניות כמו פחמימות, שומנים וחלבונים. מכיוון שחילוף החומרים של ההומיאותרם תובעני הרבה יותר, עליו לצרוך יותר מזון בכמויות גדולות יותר בהשוואה לאקטותרמה.

• אתה עשוי להתעניין ב: "מיטוכונדריה: מה הם, מאפיינים ופונקציות"

3. אנדותרמות יכולות לישון שינה, ואילו אקטותרמות אינן יכולות

ברמה האינפורמטיבית, המונח "תרדמת שינה" משמש לעתים קרובות לציון כל ירידה בפעילות של יצור חי בתנאים קשים. שוב, כלליות זו טועה כרדוקציוניסטית, שכן המציאות היא כזו אקטותרמות אינן מסוגלות להירדם.

תרדמת שינה היא מצב של פעילות מינימלית ודיכאון מטבולי, המקושר בדרך כלל רק ליונקים (עבור עופות נכון יותר להשתמש במונח "טורפור"). במצב זה של עתודה חיונית, בעלי חיים הומיאותרמיים מפחיתים את הטמפרטורה הפנימית שלהם, את הקצב קצב הלב יורד, קצב הנשימה יורד וכתוצאה מכך חילוף החומרים יורד למינימום אפשרי.

במצב זה, החיה ישנה בריאה ולא קמה עד לסיום תנאים קשים.. יונקים במצב תרדמה חייבים לאכול הרבה לפני שהשלב הזה מתחיל, מכיוון שהם חייבים להסתמך על מאגרי האנרגיה שלהם בצורה של רקמת שומן כדי לשרוד.

במקרה של אקטותרמיות (במיוחד זוחלים), המונח המתאים הוא "ברומציה". זוחל ערפילי אינו ישן לחלוטין, מכיוון שיש להפעיל אותו לשתיית מים ולהגיב לגירויים, למשל. בנוסף, לטאה יכולה לאכול במהלך השחזה שלה, אם כי ייתכן שהיא לא תחפש טרף קשה כמו בעבר. במילים אחרות, "דיכאון מטבולי" הוא פחות דרסטי בבריחה.

4. אנדותרמות תלויות פחות בטמפרטורה חיצונית

החיסרון האבולוציוני הגדול ביותר של אקטותרמיה הוא התלות בסביבה החיצונית. ככלל, זוחלים, דגים ודו-חיים הם מסורבלים יותר בבוקר ובלילה.מכיוון שהוא קר יותר (בגלל היעדר שכיחות אור שמש), ולכן חילוף החומרים שלך יורד ללא תקנה. כיתרון הקשור למצב זה, לפחות הם זקוקים להרבה פחות מזון בכדי לשמור על גופם, ולכן חילופי הדברים האלה "משתלמים".

אנדותרמות תלויים פחות בסביבה כדי לשמור על טמפרטורת גופם, אך אין זה אומר שהם חסינים בפני שינויים סביבתיים. מבלי להמשיך הלאה, כאשר בן אדם נחשף ל -30 מעלות צלזיוס, הוא קופא ומת תוך פחות מדקה.

מנגנוני פיזור החום ויצירתם יעילים מאוד באנדותרמות, אך לא ניתן לטעות: מתחת ל -30 מעלות צלזיוס טמפרטורת גוף, אדם מאבד את הכרתו, המתח יורד בצורה דרסטית, ולבו פועם במהירות. בלתי מורגש. כפי שאתה יכול לדמיין, במקרים אלה התוצאה ללא טיפול היא מוות.

5. לאקטותרמות קצב חילוף חומרים נמוך יותר

כבר הוכחנו מציאות זו במספר נקודות ברחבי החלל, אך כדאי להדגיש אותה שוב. על ידי "הסתמכות" על הסביבה כדי לייצר חום, אקטותרמות אינן צריכות להשיג כמות מרובה של אנרגיה בצורה של חומר אורגני ולכן נוטים לזוז פחות. אקטותרמות טורפות רבות עוקבות אחר האסטרטגיה החיונית של לשבת ולחכות: הם מחכים לטרף שיעבור לפניהם, מכיוון שרדף אחריו יקר מדי ברמת האנרגיה.

כמו כן, אם תחשוב על עקרב, טרנטולה, נחש או לטאה, תראה שאסטרטגיית חייהם אפילו לא ניתנת להשוואה לזו של ציפור. אקטותרמיות זזות פחות, פחות פעילות באופן כללי ורצות לפרקי זמן קצרים בלבד כאשר הן חשות בסכנה. באופן כללי, אקטותרמיה מביאה לשיעור פעילות ממוצע נמוך יותר (אם כי ישנם יוצאים מן הכלל).

קורות חיים

כפי שאתה יכול לראות, הטבע מראה לנו, שוב, כי הכללים המוטלים על עצמם אנושיים נשברים הרבה יותר ממה שנדמה. הדטרמיניזם של חשיבתנו הביא אותנו להאמין במשך עשרות שנים כי אקטותרמות אינן מסוגלות לייצר חום, אך זה לא המקרה. מחרקים ועד זוחלים, ישנן דוגמאות רבות לבעלי חיים אקטותרמיים כביכול המווסתים תרמו, גם אם לא כל הזמן.