De 5 verschillen tussen ectotherme en endotherme dieren

Dieren zijn, ongeacht geslacht en soort, open systemen. Als zodanig zijn we in constante relatie met de omgeving, verkrijgen we energie in de vorm van organische stof, ontvangen en onder meer warmte afvoeren, gasvormige stoffen uitwisselen met de omgeving en mogelijk giftige stoffen uitscheiden dingen.

Te midden van deze draaikolk van dynamiek hebben sommige levende wezens meer controle over hun eigen interne omgeving dan andere, met alle kosten van dien.

Naar schatting zijn er op aarde 8,7 miljoen soorten levende wezens, hoewel er vandaag iets meer dan 2 miljoen zijn ontdekt. Met zo'n overweldigende diversiteit is het voldoende om naar enkele voorbeelden te zoeken om te beseffen dat de toestand van de mens in de natuurlijke wereld bijna anekdotisch is. De overgrote meerderheid van de levende wezens op aarde is bijvoorbeeld niet in staat om hun interne temperatuur te regelen met metabolische mechanismen, hoewel onze soort dat wel kan.

Op basis van dit uitgangspunt (en misschien met de bedoeling om enkele antropocentrische vooroordelen te doorbreken), presenteren we u vandaag:

de belangrijkste verschillen tussen endotherme en ectotherme dieren.

• Gerelateerd artikel: "De theorie van biologische evolutie: wat het is en wat het verklaart"

Wat zijn de verschillen tussen endothermie en ectothermie bij dieren?

De termen "endothermie" en "ectothermie" verwijzen naar het vermogen van een levend wezen (of het ontbreken daarvan) om zijn lichaamswarmte te moduleren. In ieder geval is in de natuur niet alles zwart of wit: zoals je in latere regels zult ontdekken, ook niet Endotherme dieren zijn immuun voor temperatuurveranderingen, en ectothermen zijn ook niet in staat warmte te genereren uit de alles. Laten we eens kijken naar de duidelijkste verschillen tussen beide biologische strategieën.

1. Endothermen genereren metabolische warmte om hun temperatuur te behouden, en ectothermen niet zozeer

We beginnen met het leggen van de fundamenten. Vanuit biologisch oogpunt is Een endotherm dier is een dier dat in staat is om in relevante hoeveelheden warmte te produceren en daarom zijn interne temperatuur binnen een gunstig bereik kan houden, ongeacht de verwachte omgevingsomstandigheden voor het ecosysteem waarin het leeft. De klassieke endothermen zijn zoogdieren en vogels.

Aan de andere kant, Een ectotherm dier is een dier dat zeer weinig metabolische warmte genereert en daarom zijn interne temperatuur moet regelen door middel van gedragsactiviteitenzoals in de zon gaan voor energie of in de schaduw om uw stofwisseling te verlagen. Binnen deze groep bevinden zich alle ongewervelde dieren, vissen, reptielen en amfibieën. Aangezien 53% van de wereldfauna uit insecten bestaat, kan worden aangenomen dat de overgrote meerderheid van de levende wezens ectothermen zijn.

Uitzonderingen die de regel uitdagen

De realiteit is dat dit classificatiecriterium, hoe wijdverbreid het ook is, reductionistisch is. Ectotherme dieren genereren minder metabolische warmte dan endothermen, maar dit betekent niet dat ze thermogenese-mechanismen volledig missen.

Bijvoorbeeld de slangensoort Python bivittatus verhoogt uw lichaamstemperatuur aanzienlijk door schokkerige samentrekkingen van uw spieren. Dat doet hij wanneer hij tot aan zijn eieren wordt opgerold, om er warmte aan over te dragen en ze te beschermen tegen de elementen. Zeeschildpadden van de soort Dermochelys coriacea behouden ook een interne temperatuur die veel hoger is dan het mariene aquatische milieu, omdat ze warmte genereren met hun constante spieractiviteit.

Nog interessanter is te weten dat, bij insecten, motten en andere vliegende ongewervelde dieren tarten ook deze regel. Tijdens het vliegen kunnen ze bijvoorbeeld de hemolymfe gericht van de borst naar de buik sturen om de overtollige warmte die tijdens het bewegen wordt geproduceerd af te voeren. Zoals je kunt zien, kunnen sommige ectothermen hun interne temperatuur moduleren, hoewel vaak wordt gezegd dat ze dat niet kunnen.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "De bloedsomloop: wat is het, onderdelen en kenmerken"

2. Een andere mitochondriale belasting

Deze generalisaties hebben in ieder geval een reeks biologische grondslagen, hoewel ze steeds meer in vraag worden gesteld. Bijvoorbeeld, Van endothermen is aangetoond dat ze gemiddeld meer mitochondriën per cel hebben dan ectothermen. Mitochondriën zijn de energiegeneratoren van organismen, aangezien hier cellulaire ademhaling plaatsvindt, of wat hetzelfde is, de omzetting van organische stof in energie.

Omdat homeothermen meer mitochondriën hebben, kunnen ze meer metabolische warmte genereren, genoeg om niet constant afhankelijk te zijn van omgevingsbeperkingen. Deze energie komt echter niet uit het niets: het wordt verkregen uit de voeding, met name uit organische verbindingen zoals koolhydraten, vetten en eiwitten. Omdat het metabolisme van de homeotherm veel veeleisender is, moet hij meer voedsel in grotere hoeveelheden consumeren dan de ectotherm.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Mitochondriën: wat zijn ze, kenmerken en functies"

3. Endothermen kunnen overwinteren, terwijl ectothermen dat niet kunnen

Op een informatief niveau wordt de term "winterslaap" vaak gebruikt om elke afname van de activiteit van een levend wezen in ongunstige omstandigheden aan te duiden. Nogmaals, deze algemeenheid gaat ten onrechte als reductionistisch, omdat de realiteit is dat: ectothermen kunnen niet overwinteren.

Winterslaap is een toestand van minimale activiteit en metabole depressie, die gewoonlijk alleen wordt geassocieerd met zoogdieren (voor vogels is het juister om de term "verdoving" te gebruiken). In deze staat van vitale reserve verlagen homeothermische dieren hun interne temperatuur tot een minimum, het ritme de hartslag neemt af, de ademhalingsfrequentie daalt en als gevolg daarvan daalt de stofwisseling tot een minimum mogelijk.

In deze toestand is het dier diep in slaap en staat het niet op totdat de ongunstige omstandigheden voorbij zijn.. Overwinterende zoogdieren moeten veel eten voordat deze fase begint, omdat ze moeten vertrouwen op hun energiereserves in de vorm van vetweefsel om te overleven.

In het geval van ectothermen (vooral reptielen), is de juiste term "brumation". Een mistig reptiel slaapt niet volledig, omdat het geactiveerd moet worden om bijvoorbeeld water te drinken en te reageren op prikkels. Bovendien kan een hagedis eten tijdens zijn winterslaap, hoewel hij misschien niet zo hard naar een prooi zoekt als voorheen. Met andere woorden, "metabole depressie" is minder drastisch in brumation.

4. Endothermen zijn minder afhankelijk van de buitentemperatuur

Het grootste evolutionaire nadeel van ectothermie is de afhankelijkheid van de externe omgeving. Over het algemeen zijn reptielen, vissen en amfibieën 's ochtends en' s nachts onhandiger., aangezien het kouder is (door het ontbreken van zonlicht) en daardoor uw stofwisseling onherstelbaar lager wordt. Als een voordeel dat met deze toestand gepaard gaat, hebben ze in ieder geval veel minder voedsel nodig om hun lichaam te onderhouden, dus deze uitwisseling "betaalt".

Endothermen zijn minder afhankelijk van de omgeving om hun lichaamstemperatuur te handhaven, maar dit betekent niet dat ze immuun zijn voor omgevingsvariaties. Zonder verder te gaan, wanneer een mens wordt blootgesteld aan -30°C, bevriest hij en sterft hij in minder dan een minuut.

De warmteafvoer- en generatiemechanismen zijn zeer effectief bij endothermen, maar niet onfeilbaar: onder 30 ° C van lichaamstemperatuur, een persoon verliest het bewustzijn, de spanning daalt drastisch en het hart klopt snel. onmerkbaar. Zoals u zich kunt voorstellen, is in deze gevallen de uitkomst zonder behandeling de dood.

5. Ectothermen hebben een lagere stofwisseling

We hebben deze realiteit al op meerdere punten in de ruimte bewezen, maar het is de moeite waard om het nogmaals te benadrukken. Door te "vertrouwen" op de omgeving om warmte te genereren, hoeven ectothermen niet zoveel energie te verkrijgen in de vorm van organisch materiaal en hebben ze daarom de neiging minder te bewegen. Veel roofzuchtige ectothermen volgen de vitale strategie van de zitten en wachten: ze wachten op een prooi die voor hen voorbij komt, omdat het te duur is om op energieniveau te jagen.

Ook als je denkt aan een schorpioen, een tarantula, een slang of een hagedis, zul je zien dat hun levensstrategie niet eens vergelijkbaar is met die van een vogel. Ectothermen bewegen minder, zijn over het algemeen minder actief en lopen slechts korte tijd wanneer ze zich in gevaar voelen. In het algemeen resulteert ectothermie in een lagere gemiddelde activiteitsgraad (hoewel er uitzonderingen zijn).

Hervat

Zoals je kunt zien, laat de natuur ons opnieuw zien dat door mensen zelf opgelegde regels veel meer worden overtreden dan het lijkt. Het determinisme van ons denken heeft ons decennialang doen geloven dat ectothermen geen warmte kunnen genereren, maar dit is niet het geval. Van insecten tot reptielen, er zijn veel voorbeelden van zogenaamd ectotherme dieren die thermoreguleren, zelfs als ze niet constant zijn.