5 razlik med ektotermičnimi in endotermnimi živalmi

Živali so ne glede na spol in vrsto odprti sistemi. Kot taki smo v stalnih odnosih z okoljem, pridobivamo energijo v obliki organske snovi, prejemamo in odvajanje toplote, izmenjava plinastih snovi z okoljem in med drugim izločanje potencialno strupenih spojin stvari.

Sredi tega vrtinca dinamike imajo nekatera živa bitja več nadzora nad svojim notranjim okoljem kot druga, s tem pa s tem povezane stroške.

Ocenjuje se, da je na Zemlji 8,7 milijona vrst živih bitij, čeprav jih je danes odkritih nekaj več kot 2 milijona. S tako izjemno raznolikostjo je dovolj, da poiščemo nekaj primerov, da ugotovimo, da je stanje človeka v naravnem svetu skorajda nezanesljivo. Na primer, velika večina živih bitij na planetu ne more uravnavati svoje notranje temperature s presnovnimi mehanizmi, čeprav lahko naše vrste.

Na podlagi te predpostavke (in morda z namenom, da bi razbili nekatere antropocentrične predsodke), vam danes predstavljamo ključne razlike med endotermnimi in ektotermičnimi živalmi.

• Povezani članek: "Teorija biološke evolucije: kaj je in kaj pojasnjuje"

Kakšne so razlike med endotermijo in ektotermijo pri živalih?

Izraza "endotermija" in "ektotermija" se nanašata na sposobnost živega bitja (ali pomanjkanje le-tega), da modulira svojo telesno toploto. Vsekakor v naravi ni vse črno ali belo: kot boste odkrili tudi v kasnejših vrsticah Endotermične živali niso imune na temperaturne spremembe, niti ektoterme ne morejo proizvajati toplote iz vse. Poglejmo najbolj jasne razlike med obema biološkima strategijama.

1. Endoterme ustvarjajo presnovno toploto, da ohranjajo svojo temperaturo, ektoterme pa ne toliko

Začnemo s postavljanjem temeljev. Z biološkega vidika Endotermna žival je tista, ki je sposobna proizvajati toploto v ustreznih količinah in zato lahko vzdržuje svojo notranjo temperaturo v ugodnem območju, ne glede na pričakovane okoljske razmere za ekosistem, v katerem živi. Klasične endoterme so sesalci in ptice.

Po drugi strani, Ektotermična žival je tista, ki ustvarja zelo malo presnovne toplote in mora zato z vedenjskimi aktivnostmi uravnavati svojo notranjo temperaturo.na primer odhod na sonce po energijo ali v senco za znižanje stopnje presnove. V tej skupini so vsi nevretenčarji, ribe, plazilci in dvoživke. Ker je 53% svetovne favne žuželk, lahko domnevamo, da je velika večina živih bitij ektoterm.

Izjeme, ki izpodbijajo pravilo

Resničnost je taka, da je to razvrščno merilo, ne glede na to, kako razširjeno je, redukcionistično. Ektotermične živali ustvarjajo manj presnovne toplote kot endoterme, vendar to ne pomeni, da jim popolnoma manjkajo mehanizmi termogeneze.

Na primer vrste kač Python bivittatus s sunkovitimi krčenjem mišic znatno poveča vašo telesno temperaturo. To stori, ko je navito do jajčec, da jim odda toploto in jih zaščiti pred elementi. Morske želve vrste Dermochelys coriacea vzdržujejo tudi notranjo temperaturo, ki je veliko višja od morskega vodnega okolja, saj s stalno mišično aktivnostjo ustvarjajo toploto.

Še bolj zanimivo je vedeti, da pri žuželkah moli in drugi leteči nevretenčarji tudi temu pravilu nasprotujejo. Na primer, med letenjem lahko usmerjajo hemolimfo iz prsnega koša v trebuh, da odvedejo odvečno toploto, ki nastane med gibanjem. Kot lahko vidite, lahko nekatere ektoterme modulirajo svojo notranjo temperaturo, čeprav se pogosto reče, da ne morejo.

• Morda vas zanima: "Krvožilni sistem: kaj je to, deli in značilnosti"

2. Drugačna mitohondrijska obremenitev

Vsekakor imajo te posploševanja vrsto bioloških osnov, čeprav so vse pogosteje vprašljiva. Na primer Endoterme imajo v povprečju več mitohondrijev na celico kot ektoterme. Mitohondriji so generatorji energije organizmov, saj tu poteka celično dihanje ali kar je enako pretvorba organske snovi v energijo.

Ker imajo homeoterme več mitohondrijev, lahko proizvedejo več presnovne toplote, dovolj, da ne bi bili nenehno odvisni od okoljskih omejitev. Vendar ta energija ne prihaja od nikoder: pridobiva se s prehrano, natančneje iz organskih spojin, kot so ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine. Ker je presnova homeoterme veliko bolj zahtevna, mora zaužiti več hrane v večjih količinah v primerjavi z ektotermo.

• Morda vas zanima: "Mitohondriji: kaj so, značilnosti in funkcije"

3. Endoterme lahko prezimijo, ektoterme pa ne

Na informativni ravni se izraz "mirovanje" pogosto uporablja za označevanje kakršnega koli zmanjšanja aktivnosti živega bitja v neugodnih razmerah. Tudi ta splošnost greši kot redukcionistična, saj je resničnost takšna ektoterme ne morejo prezimovati.

Hibernacija je stanje minimalne aktivnosti in presnovne depresije, ki je običajno povezano le s sesalci (za ptice je pravilneje uporabiti izraz "torpor"). V tem stanju vitalne rezerve homeotermne živali minimizirajo svojo notranjo temperaturo, ritem srčni utrip se zmanjša, srčni utrip pade in posledično presnova pade na svoj minimum mogoče.

V tem stanju žival trdno spi in ne vstane, dokler ne minejo neugodne razmere.. Preden se začne ta stopnja, prezimovalni sesalci morajo veliko jesti, saj se morajo za preživetje zanašati na svoje zaloge energije v obliki maščobnega tkiva.

V primeru ektoterm (zlasti plazilcev) je pravi izraz "brumacija". Meglen plazilec ni popolnoma zaspan, saj ga je treba aktivirati, da na primer pije vodo in se odziva na dražljaje. Poleg tega lahko kuščar med brutacijo poje, čeprav plena morda ne išče tako težko kot prej. Z drugimi besedami, "presnovna depresija" je pri brumaciji manj drastična.

4. Endoterme so manj odvisne od zunanje temperature

Največja evolucijska pomanjkljivost ektotermije je odvisnost od zunanjega okolja. Na splošno so plazilci, ribe in dvoživke zjutraj in ponoči okornejši., saj je hladneje (zaradi pomanjkanja sončne svetlobe) in zato se vaš metabolizem nepopravljivo zmanjša. Kot prednost, povezana s tem stanjem, vsaj potrebujejo veliko manj hrane za vzdrževanje telesa, zato se ta izmenjava "obrestuje".

Endoterme so pri vzdrževanju telesne temperature manj odvisne od okolja, vendar to ne pomeni, da so imune na spremembe v okolju. Ne da bi šel naprej, ko je človek izpostavljen -30 ° C, zamrzne in umre v manj kot minuti.

Mehanizmi za odvajanje in ustvarjanje toplote so zelo učinkoviti pri endotermih, vendar niso nezmotljivi: pod 30 ° C telesne temperature, človek izgubi zavest, napetost drastično pade in srce mu hitro zaigra. neopazno. Kot si lahko predstavljate, je v teh primerih rezultat brez zdravljenja smrt.

5. Ektoterme imajo nižje stopnje presnove

To resničnost smo že dokazali na več točkah v vesolju, vendar jo je vredno ponovno poudariti. S tem, da se ektoterme "zanašajo" na okolje za pridobivanje toplote, ni treba pridobiti toliko energije v obliki organske snovi in ​​se zato manj gibljejo. Številne plenilske ektoterme sledijo vitalni strategiji sedi in počakaj: čakajo, da plen mine pred njimi, saj je preganjanje na energetski ravni predrago.

Če pomislite tudi na škorpijona, tarantulo, kačo ali kuščarja, boste videli, da njihova življenjska strategija niti ni primerljiva s ptičjo. Ektoterme se manj gibljejo, so manj splošno aktivne in delujejo le kratek čas, ko se počutijo v nevarnosti. Na splošno ima ektotermija nižjo povprečno stopnjo aktivnosti (čeprav obstajajo izjeme).

Nadaljuj

Kot lahko vidite, nam narava še enkrat kaže, da se človekova pravila, ki si jih nalagajo sami, kršijo veliko bolj, kot se zdi. Določenost našega razmišljanja nas je že desetletja prepričala, da ektoterme niso sposobne proizvajati toplote, vendar ni tako. Od žuželk do plazilcev je veliko primerov domnevno ektotermičnih živali, ki se termoregulirajo, četudi ne nenehno.