5 skirtumai tarp ektoterminių ir endoterminių gyvūnų

Gyvūnai, neatsižvelgiant į lytį ir rūšį, yra atviros sistemos. Taigi mes nuolat palaikome ryšį su aplinka, gauname energiją organinių medžiagų pavidalu, gauname ir išsklaido šilumą, keičiasi dujinėmis medžiagomis su aplinka ir išskiria potencialiai toksiškus junginius daiktus.

Įsibėgėjus šiam dinamikos sūkuriui, kai kurios gyvos būtybės labiau kontroliuoja savo vidinę aplinką nei kitos, o su tuo susijusios išlaidos.

Manoma, kad Žemėje yra 8,7 milijono gyvų rūšių, nors šiandien jų atrasta tik daugiau nei 2 milijonai. Turint tokią didžiulę įvairovę, pakanka ieškoti kelių pavyzdžių, kad suprastum, jog gamtos pasaulyje žmogaus būklė yra beveik anekdotinė. Pavyzdžiui, didžioji dauguma planetos gyvų būtybių negali reguliuoti savo vidinės temperatūros medžiagų apykaitos mechanizmais, nors mūsų rūšys gali.

Remdamiesi šia prielaida (ir galbūt ketindami sulaužyti kai kurias antropocentrines išankstines nuostatas), šiandien mes pristatome jums pagrindiniai skirtumai tarp endoterminių ir ektoterminių gyvūnų.

• Susijęs straipsnis: "Biologinės evoliucijos teorija: kas tai yra ir ką ji paaiškina"

Kuo skiriasi gyvūnų endotermija ir ektotermija?

Terminai „endotermija“ ir „ektotermija“ nurodo gyvos būtybės gebėjimą (arba jo trūkumą) moduliuoti kūno šilumą. Bet kokiu atveju, gamtoje ne viskas yra juoda ar balta: kaip atrasite vėlesnėse eilutėse, nei vienas Endoterminiai gyvūnai nėra apsaugoti nuo temperatūros pokyčių, taip pat ektotermai negali gaminti šilumos iš viskas. Pažiūrėkime aiškiausius abiejų biologinių strategijų skirtumus.

1. Endotermai sukuria metabolinę šilumą, kad palaikytų jų temperatūrą, o ektotermai - ne tiek daug

Pradedame nuo pamatų klojimo. Biologiniu požiūriu Endoterminis gyvūnas yra tas, kuris sugeba gaminti šilumą atitinkamais kiekiais ir todėl gali palaikyti savo vidaus temperatūrą palankioje diapazone, nepaisant aplinkos sąlygų, kurių tikimasi ekosistemai, kurioje ji gyvena. Klasikiniai endotermai yra žinduoliai ir paukščiai.

Iš kitos pusės, Ekterminis gyvūnas yra tas, kuris generuoja labai mažai medžiagų apykaitos šilumos, todėl turi reguliuoti savo vidinę temperatūrą elgsenapavyzdžiui, išeiti į saulę energijos ar pavėsyje, kad sumažintumėte medžiagų apykaitos greitį. Šioje grupėje yra visi bestuburiai, žuvys, ropliai ir varliagyviai. Kadangi 53% pasaulio faunos yra vabzdžiai, galima manyti, kad didžioji dalis gyvų būtybių yra ektotermai.

Išimtys, kurios ginčija taisyklę

Realybė yra ta, kad šis klasifikavimo kriterijus, kad ir koks jis būtų plačiai paplitęs, yra redukcionistinis. Ektoterminiai gyvūnai generuoja mažiau metabolinės šilumos nei endotermai, tačiau tai nereiškia, kad jiems visiškai trūksta termogenezės mechanizmų.

Pavyzdžiui, gyvačių rūšis Python bivittatus žymiai padidina kūno temperatūrą dėl trūkčiojančių raumenų susitraukimų. Tai daro tada, kai jis yra suvyniotas iki kiaušinių, kad perduotų jiems šilumą ir apsaugotų nuo elementų. Dermochelys coriacea rūšių jūros vėžliai taip pat palaiko daug aukštesnę temperatūrą nei jūros vandens aplinka, nes dėl nuolatinės raumenų veiklos jie generuoja šilumą.

Dar įdomiau tai žinoti, vabzdžiuose kandys ir kiti skraidantys bestuburiai taip pat nepaiso šios taisyklės. Pavyzdžiui, skrisdami jie gali nukreipti hemolimfą iš krūtinės į pilvą kryptingai, kad išsklaidytų šilumos perteklių, atsirandantį judant. Kaip matote, kai kurie ektotermai gali moduliuoti savo vidinę temperatūrą, nors dažnai sakoma, kad jie negali.

• Jus gali sudominti: "Kraujotakos sistema: kas tai yra, dalys ir charakteristikos"

2. Skirtinga mitochondrijų apkrova

Bet kokiu atveju, šie apibendrinimai iš tikrųjų turi daugybę biologinių pagrindų, nors jais vis dažniau abejojama. Pavyzdžiui, Įrodyta, kad endotermuose ląstelėse yra daugiau mitochondrijų nei ektotermuose. Mitochondrijos yra organizmų energijos generatoriai, nes čia vyksta ląstelių kvėpavimas, arba kas yra tas pats, organinių medžiagų pavertimas energija.

Kadangi homeotermai turi daugiau mitochondrijų, jie gali generuoti daugiau medžiagų apykaitos šilumos, pakankamai, kad nuolat nepriklausytų nuo aplinkos apribojimų. Tačiau ši energija neatsiranda iš niekur: ji gaunama iš dietos, būtent iš organinių junginių, tokių kaip angliavandeniai, riebalai ir baltymai. Kadangi homeotermo apykaita yra daug sudėtingesnė, jis turi suvartoti daugiau maisto produktų didesniais kiekiais, palyginti su ektotermu.

• Jus gali sudominti: „Mitochondrijos: kokios jos, savybės ir funkcijos“

3. Endotermai gali užmigdyti, o ektotermai - ne

Informaciniame lygmenyje terminas „žiemos miegas“ dažnai vartojamas norint apibūdinti bet kokį gyvos būtybės aktyvumo sumažėjimą nepalankiomis sąlygomis. Vėlgi, šis bendrumas nusideda kaip redukcionistas, nes realybė yra tokia ektotermai negali užmigdyti.

Hibernacija yra minimalaus aktyvumo ir metabolinės depresijos būsena, dažniausiai susijusi tik su žinduoliais (paukščiams teisingiau vartoti terminą „torpor“). Šioje gyvybiškai svarbioje atsargoje homeoterminiai gyvūnai sumažina savo vidinę temperatūrą, ritmą širdies susitraukimų dažnis sumažėja, kvėpavimo dažnis sumažėja ir dėl to medžiagų apykaita sumažėja iki minimumo įmanoma.

Šioje būsenoje gyvūnas gerai miega ir neatsikelia, kol nepraeina nepalankios sąlygos.. Žiemojantys žinduoliai prieš pradedant šį etapą turi daug valgyti, nes jie turi pasikliauti savo energijos atsargomis riebalinio audinio pavidalu, kad išgyventų.

Ektermų (ypač roplių) atveju tinkamas terminas yra „brumacija“.. Ūkinis roplys nėra visiškai miega, nes jis turi būti įjungtas, kad galėtų gerti vandenį ir reaguoti, pavyzdžiui, į dirgiklius. Be to, driežas gali valgyti jo brukimo metu, nors jis gali neieškoti grobio taip stipriai, kaip anksčiau. Kitaip tariant, „metabolinė depresija“ yra mažiau drastiška.

4. Endotermai mažiau priklauso nuo išorinės temperatūros

Didžiausias evoliucinis ektotermijos trūkumas yra priklausomybė nuo išorinės aplinkos. Paprastai ropliai, žuvys ir varliagyviai yra nepatogesni ryte ir naktį., nes jis yra šaltesnis (dėl saulės nebuvimo), todėl jūsų medžiagų apykaita nepataisomai sumažėja. Kaip pranašumą, susijusį su šia būsena, bent jau jiems reikia daug mažiau maisto, kad išlaikytų savo kūną, todėl šis mainas „pasiteisina“.

Endotermai yra mažiau priklausomi nuo aplinkos, kad išlaikytų savo kūno temperatūrą, tačiau tai nereiškia, kad jie yra apsaugoti nuo aplinkos pokyčių. Daugiau nesikreipdamas, kai žmogų veikia –30 ° C, jis sušąla ir miršta greičiau nei per minutę.

Šilumos išsklaidymo ir susidarymo mechanizmai yra labai veiksmingi endotermuose, tačiau nėra neklystantys: žemesnė kaip 30 ° C kūno temperatūra, žmogus praranda sąmonę, smarkiai krinta įtampa, o širdis greitai plaka. nepastebimas. Kaip galite įsivaizduoti, šiais atvejais rezultatas be gydymo yra mirtis.

5. Ektotermų metabolizmas yra mažesnis

Mes jau įrodėme šią realybę keliuose taškuose visoje erdvėje, tačiau verta ją dar kartą pabrėžti. „Pasikliaudami“ aplinka šilumai generuoti, ektotermai neprivalo gauti tiek energijos organinių medžiagų pavidalu, todėl linkę mažiau judėti.. Daugelis grobuoniškų ektotermų laikosi gyvybiškai svarbios sėdi ir lauki: jie laukia, kol grobis praeis priešais juos, nes jo persekiojimas yra per brangus energijos lygiu.

Be to, jei pagalvotumėte apie skorpioną, tarantulą, gyvatę ar driežą, pamatytumėte, kad jų gyvenimo strategija net nėra panaši į paukščio. Ectotermai mažiau juda, yra mažiau aktyvūs ir veikia tik trumpą laiką, kai jaučia pavojų. Paprastai ektotermija lemia mažesnį vidutinį aktyvumo rodiklį (nors yra ir išimčių).

Tęsti

Kaip matote, gamta mums dar kartą parodo, kad žmogaus pačios nustatytos taisyklės yra pažeistos daug labiau, nei atrodo. Mūsų mąstymo determinizmas mus dešimtmečius paskatino manyti, kad ektotermai negali gaminti šilumos, tačiau taip nėra. Nuo vabzdžių iki roplių yra daugybė tariamai ektoterminių gyvūnų, kurie termoreguliuoja, net jei ne nuolat, pavyzdžių.