Piecas atšķirības starp ektotermiskiem un endotermiskiem dzīvniekiem

Dzīvnieki neatkarīgi no dzimuma un sugas ir atvērtas sistēmas. Kā tāds mēs esam pastāvīgās attiecībās ar vidi, iegūstot enerģiju organisko vielu veidā, saņemot un izkliedējot siltumu, apmainoties ar gāzveida vielām ar vidi un izdalot potenciāli toksiskus savienojumus, cita starpā lietas.

Šī dinamisma virpuļa vidū dažām dzīvām būtnēm ir lielāka kontrole pār savu iekšējo vidi nekā citām, ar to saistītajām izmaksām.

Tiek lēsts, ka uz Zemes ir 8,7 miljoni dzīvo būtņu sugu, lai gan šodien ir atklāti nedaudz vairāk nekā 2 miljoni no tām. Ar tik milzīgu daudzveidību pietiek meklēt dažus piemērus, lai saprastu, ka dabiskajā pasaulē cilvēka stāvoklis ir gandrīz anekdotisks. Piemēram, lielākā daļa dzīvo būtņu uz planētas nespēj regulēt savu iekšējo temperatūru ar vielmaiņas mehānismiem, lai gan mūsu sugas to var.

Pamatojoties uz šo pieņēmumu (un, iespējams, ar nolūku lauzt dažus antropocentriskus aizspriedumus), šodien mēs piedāvājam jums galvenās atšķirības starp endotermiskiem un ektotermiskiem dzīvniekiem.

• Saistītais raksts: "Bioloģiskās evolūcijas teorija: kas tas ir un ko tas izskaidro"

Kādas ir atšķirības starp endotermiju un ektotermiju dzīvniekiem?

Termini "endotermija" un "ektotermija" attiecas uz dzīvas būtnes spēju (vai tās trūkumu) modulēt ķermeņa siltumu. Jebkurā gadījumā dabā viss nav melns vai balts: kā jūs atklāsiet vēlākās rindās, ne viens, ne otrs Endotermiskie dzīvnieki ir imūni pret temperatūras izmaiņām, un ektotermi nav spējīgi radīt siltumu no viss. Apskatīsim skaidrākās atšķirības starp abām bioloģiskajām stratēģijām.

1. Endotermi rada vielmaiņas siltumu, lai uzturētu temperatūru, un ektotermi ne tik daudz

Mēs sākam ar pamatu ielikšanu. No bioloģiskā viedokļa Endotermisks dzīvnieks ir tāds, kas spēj saražot siltumu attiecīgā daudzumā, un tāpēc var uzturēt savu iekšējo temperatūru labvēlīgā diapazonāneatkarīgi no paredzamajiem vides apstākļiem ekosistēmai, kurā tā dzīvo. Klasiskie endotermi ir zīdītāji un putni.

No otras puses, Ektermisks dzīvnieks ir tāds, kas rada ļoti mazu vielmaiņas siltumu, un tāpēc ar uzvedības aktivitātēm viņam jāregulē sava iekšējā temperatūraPiemēram, iziet saulē, lai iegūtu enerģiju, vai ēnā, lai pazeminātu vielmaiņas ātrumu. Šajā grupā ir visi bezmugurkaulnieki, zivis, rāpuļi un abinieki. Tā kā 53% pasaules faunas ir kukaiņi, var pieņemt, ka lielākā daļa dzīvo būtņu ir ektotermi.

Izņēmumi, kas apstrīd noteikumu

Realitāte ir tāda, ka šis klasifikācijas kritērijs, lai cik plaši tas būtu izplatīts, ir reducējošs. Ektermiskie dzīvnieki rada mazāk vielmaiņas siltuma nekā endotermi, bet tas nenozīmē, ka viņiem pilnīgi trūkst termoģenēzes mehānismu.

Piemēram, čūsku suga Python bivittatus ievērojami paaugstina ķermeņa temperatūru, pateicoties saraustītām muskuļu kontrakcijām. Tas tiek darīts, kad tas tiek satīts līdz olām, lai pārnestu uz tiem siltumu un pasargātu tās no elementiem. Dermochelys coriacea sugu jūras bruņurupuču iekšējā temperatūra arī uztur daudz augstāku temperatūru nekā jūras ūdens vide, jo ar pastāvīgu muskuļu darbību tie rada siltumu.

Vēl interesantāk ir to zināt, kukaiņos kodes un citi lidojošie bezmugurkaulnieki arī neievēro šo noteikumu. Piemēram, lidojot, viņi var virzīt hemolimfu virzienā no krūtīm uz vēderu, lai izkliedētu kustības laikā radušos lieko siltumu. Kā redzat, daži ektotermi var modulēt savu iekšējo temperatūru, lai gan bieži saka, ka viņi to nevar.

• Jūs varētu interesēt: "Asinsrites sistēma: kas tā ir, daļas un raksturojums"

2. Atšķirīga mitohondriju slodze

Jebkurā gadījumā šiem vispārinājumiem patiešām ir virkne bioloģisko bāzu, lai gan tie arvien vairāk tiek apšaubīti. Piemēram, Ir pierādīts, ka endotermos vidēji vienā šūnā ir vairāk mitohondriju nekā ektotermos. Mitohondriji ir organismu enerģijas ģeneratori, jo šeit notiek šūnu elpošana vai tas pats, organisko vielu pārvēršana enerģijā.

Tā kā homeotermos ir vairāk mitohondriju, tie var radīt vairāk vielmaiņas siltuma, pietiekami, lai pastāvīgi nebūtu atkarīgi no vides ierobežojumiem. Tomēr šī enerģija nenāk no nekurienes: tā tiek iegūta no uztura, īpaši no organiskiem savienojumiem, piemēram, ogļhidrātiem, taukiem un olbaltumvielām. Tā kā homeotermas vielmaiņa ir daudz prasīgāka, tai ir jāpatērē vairāk pārtikas lielākos daudzumos, salīdzinot ar ektotermu.

• Jūs varētu interesēt: "Mitohondriji: kādi tie ir, īpašības un funkcijas"

3. Endotermi var pārziemot, savukārt ektotermi nespēj

Informatīvā līmenī terminu "pārziemošana" bieži lieto, lai apzīmētu jebkādu dzīvas būtnes aktivitātes samazināšanos nelabvēlīgos apstākļos. Atkal šī vispārība kļūdās kā reducējoša, jo patiesībā tā ir ektotermi nespēj pārziemot.

Hibernācija ir minimālas aktivitātes un vielmaiņas nomākuma stāvoklis, kas parasti saistīts tikai ar zīdītājiem (putniem pareizāk ir lietot terminu "torpor"). Šajā dzīvībai svarīgās rezerves stāvoklī homeotermiskie dzīvnieki samazina savu iekšējo temperatūru līdz minimumam, ritmu sirdsdarbība samazinās, elpošanas ātrums samazinās un līdz ar to vielmaiņa samazinās līdz minimumam iespējams.

Šajā stāvoklī dzīvnieks ir mierīgi aizmidzis un neceļas, kamēr nav beigušies nelabvēlīgi apstākļi.. Hibernējošiem zīdītājiem pirms šī posma sākuma ir jāēd daudz, jo, lai izdzīvotu, viņiem jāpaļaujas uz enerģijas rezervēm taukaudu veidā.

Ektermu (īpaši rāpuļu) gadījumā pareizais termins ir "brumācija". Miglains rāpulis nav pilnībā aizmidzis, jo tas jāaktivizē, lai dzertu ūdeni un reaģētu, piemēram, uz stimuliem. Turklāt ķirzaka brutācijas laikā var ēst, lai gan tā var nemeklēt medījumu tik ļoti, kā agrāk. Citiem vārdiem sakot, "vielmaiņas depresija" ir mazāk radikāla.

4. Endotermi ir mazāk atkarīgi no ārējās temperatūras

Lielākais ektotermijas evolūcijas trūkums ir atkarība no ārējās vides. Parasti rāpuļi, zivis un abinieki ir neveiklāki no rīta un naktī., jo tas ir vēsāks (saules gaismas biežuma trūkuma dēļ), un tāpēc vielmaiņa neatgriezeniski pazeminās. Kā priekšrocība, kas saistīta ar šo stāvokli, vismaz ķermeņa uzturēšanai viņiem ir nepieciešams daudz mazāk pārtikas, tāpēc šī apmaiņa "atmaksājas".

Endotermi ir mazāk atkarīgi no vides, lai uzturētu ķermeņa temperatūru, taču tas nenozīmē, ka viņi ir imūni pret vides variācijām. Netraucējot tālāk, kad cilvēks ir pakļauts -30 ° C temperatūrai, viņš sasalst un mirst mazāk nekā minūtes laikā.

Siltuma izkliedes un radīšanas mehānismi endotermos ir ļoti efektīvi, bet nav nemaldīgi: zem 30 ° C ķermeņa temperatūra, cilvēks zaudē samaņu, krasi samazinās spriedze, un viņa sirds strauji pukst. nemanāms. Kā jūs varat iedomāties, šajos gadījumos rezultāts bez ārstēšanas ir nāve.

5. Ektotermiem ir zemāks vielmaiņas ātrums

Mēs jau esam pierādījuši šo realitāti vairākos punktos visā kosmosā, taču ir vērts to vēlreiz izcelt. “Paļaujoties” uz siltuma radīšanas vidi, ektermiem nav jāiegūst tik daudz enerģijas organisko vielu veidā, un tāpēc tiem ir tendence mazāk pārvietoties. Daudzi plēsonīgi ektotermi ievēro vitāli svarīgo stratēģiju sēdēt un gaidīt: viņi gaida, kad priekšā iet garām laupījums, jo tā dzīšana enerģijas līmenī ir pārāk dārga.

Turklāt, ja jūs domājat par skorpionu, tarantulu, čūsku vai ķirzaku, redzēsiet, ka viņu dzīves stratēģija pat nav salīdzināma ar putna stratēģiju. Ectotermi mazāk pārvietojas, ir mazāk aktīvi un darbojas tikai īsu laiku, kad jūtas apdraudēti. Parasti ektotermija rada zemāku vidējo aktivitātes līmeni (lai gan ir arī izņēmumi).

Turpināt

Kā redzat, daba mums atkal parāda, ka cilvēku pašu uzliktie noteikumi tiek pārkāpti daudz vairāk, nekā šķiet. Mūsu domāšanas determinisms gadu desmitiem ir licis domāt, ka ektotermi nespēj radīt siltumu, bet tas tā nav. Sākot no kukaiņiem līdz rāpuļiem, ir daudz piemēru it kā ektotermiskiem dzīvniekiem, kuri termoregulē, pat ja ne pastāvīgi.