ความแตกต่าง 5 ประการระหว่างสัตว์ดูดความร้อนและดูดความร้อน

สัตว์เป็นระบบเปิดโดยไม่คำนึงถึงเพศและสายพันธุ์ ด้วยเหตุนี้ เราจึงมีความสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องกับสิ่งแวดล้อม ได้รับพลังงานในรูปของสารอินทรีย์ การรับและ กระจายความร้อน แลกเปลี่ยนก๊าซกับสิ่งแวดล้อม และขับสารพิษที่อาจเป็นพิษ เป็นต้น สิ่งของ

ท่ามกลางกระแสการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่นี้ สิ่งมีชีวิตบางตัวสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมภายในของตัวเองได้ดีกว่าตัวอื่นๆ ด้วยต้นทุนที่เกี่ยวข้อง

ประมาณการว่าบนโลกนี้มีสิ่งมีชีวิต 8.7 ล้านสายพันธุ์ ถึงแม้ว่าปัจจุบันมีการค้นพบเพียง 2 ล้านชนิดเท่านั้น ด้วยความหลากหลายที่ท่วมท้นเช่นนี้ ลองมองหาตัวอย่างสองสามตัวอย่างเพื่อให้ตระหนักว่า ในโลกธรรมชาติ สภาพของมนุษย์นั้นแทบจะเป็นเรื่องเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกนี้ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิภายในของพวกมันด้วยกลไกการเผาผลาญ แม้ว่าสปีชีส์ของเราจะสามารถทำได้

ตามสมมติฐานนี้ (และบางทีด้วยความตั้งใจที่จะทำลายอคติของมนุษย์) วันนี้เราขอนำเสนอคุณ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสัตว์ดูดความร้อนและสัตว์ดูดความร้อน.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวภาพ: มันคืออะไรและอธิบายอะไร"

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง endothermy และ ectothermy ในสัตว์?

คำว่า "endothermy" และ "ectothermy" หมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิต (หรือขาดสิ่งนี้) ในการปรับความร้อนในร่างกาย ไม่ว่าในกรณีใดโดยธรรมชาติแล้วไม่ใช่ทุกอย่างที่เป็นสีดำหรือสีขาว: อย่างที่คุณจะค้นพบในบรรทัดหลัง ๆ เช่นกัน สัตว์ดูดความร้อนไม่มีภูมิคุ้มกันต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และ ectotherms ไม่สามารถสร้างความร้อนจาก ทุกอย่าง เรามาดูความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างกลยุทธ์ทางชีววิทยาทั้งสอง

1. Endotherms สร้างความร้อนจากการเผาผลาญเพื่อรักษาอุณหภูมิและ ectotherms ไม่มาก

เราเริ่มต้นด้วยการวางรากฐาน จากมุมมองทางชีววิทยา สัตว์ดูดความร้อนเป็นสัตว์ที่สามารถผลิตความร้อนในปริมาณที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นจึงสามารถรักษาอุณหภูมิภายในของมันให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมที่คาดหวังสำหรับระบบนิเวศที่มันอาศัยอยู่ การดูดความร้อนแบบคลาสสิกคือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก

ในทางกลับกัน, สัตว์ดูดความร้อนเป็นสัตว์ที่สร้างความร้อนจากการเผาผลาญน้อยมาก ดังนั้นจึงต้องควบคุมอุณหภูมิภายในของมันผ่านกิจกรรมทางพฤติกรรมเช่นการออกแดดเพื่อรับพลังงานหรือในที่ร่มเพื่อลดอัตราการเผาผลาญของคุณ ภายในกลุ่มนี้มีสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ปลา สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำทั้งหมด เนื่องจาก 53% ของสัตว์โลกเป็นแมลง จึงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็น ectotherms

ข้อยกเว้นที่ท้าทายกฎ

ความจริงก็คือเกณฑ์การจำแนกประเภทนี้ไม่ว่าจะแพร่หลายเพียงใดก็คือการลดทอน สัตว์ความร้อนใต้พิภพสร้างความร้อนจากการเผาผลาญน้อยกว่าการดูดกลืนความร้อน แต่ไม่ได้หมายความว่าพวกมันขาดกลไกการสร้างความร้อนอย่างสมบูรณ์

ตัวอย่างเช่น งูสายพันธุ์ งูหลาม bivittatus เพิ่มอุณหภูมิร่างกายของคุณอย่างมากผ่านการเกร็งของกล้ามเนื้อของคุณ. เมื่อม้วนขึ้นถึงไข่ จะทำอย่างนั้นเพื่อส่งความร้อนไปยังไข่และปกป้องพวกมันจากองค์ประกอบต่างๆ เต่าทะเลของสายพันธุ์ Dermochelys coriacea ยังรักษาอุณหภูมิภายในให้สูงกว่าสภาพแวดล้อมในน้ำทะเลอย่างมาก เนื่องจากพวกมันสร้างความร้อนด้วยกิจกรรมของกล้ามเนื้ออย่างต่อเนื่อง

ที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือรู้ว่า ในแมลง ผีเสื้อกลางคืน และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบินอื่น ๆ ก็ท้าทายกฎนี้เช่นกัน. ตัวอย่างเช่น ขณะบิน พวกมันสามารถควบคุมฮีโมลิมฟ์จากหน้าอกไปยังช่องท้องได้ในทิศทางเดียว เพื่อกระจายความร้อนส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนไหว อย่างที่คุณเห็น ectotherms บางตัวสามารถปรับอุณหภูมิภายในได้ แม้ว่าจะมีคนพูดกันบ่อยๆ ว่าไม่สามารถทำได้

• คุณอาจสนใจ: "ระบบไหลเวียนโลหิต: มันคืออะไรส่วนและลักษณะ"

2. ภาระไมโตคอนเดรียที่แตกต่างกัน

ไม่ว่าในกรณีใด ลักษณะทั่วไปเหล่านี้จะมีพื้นฐานทางชีววิทยาหลายชุด แม้ว่าจะมีการตั้งคำถามมากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น, โดยเฉลี่ยแล้ว Endotherms มีไมโตคอนเดรียต่อเซลล์มากกว่า ectothermsother. ไมโตคอนเดรียเป็นเครื่องกำเนิดพลังงานของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากการหายใจระดับเซลล์เกิดขึ้นที่นี่ หรือที่เหมือนกันคือการเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นพลังงาน

เนื่องจากโฮมเทอร์มมีไมโตคอนเดรียมากกว่า พวกมันจึงสามารถสร้างความร้อนจากการเผาผลาญได้มากขึ้น ซึ่งเพียงพอที่จะไม่ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม พลังงานนี้ไม่ได้มาจากที่ไหนเลย: ได้มาจากอาหาร โดยเฉพาะจากสารประกอบอินทรีย์ เช่น คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน เนื่องจากเมแทบอลิซึมของโฮมเทอร์มมีความต้องการมากกว่ามาก มันจึงต้องกินอาหารในปริมาณที่มากกว่าเมื่อเทียบกับ ectotherm

• คุณอาจสนใจ: "ไมโตคอนเดรีย: มันคืออะไรลักษณะและหน้าที่"

3. Endotherms สามารถจำศีลได้ ในขณะที่ ectotherms ไม่สามารถ

ในระดับข้อมูล คำว่า "ไฮเบอร์เนต" มักใช้เพื่อกำหนดการลดลงของกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย อีกครั้ง ลักษณะทั่วไปนี้ผิดพลาดในฐานะผู้ลดค่านิยม เนื่องจากความจริงก็คือว่า ectotherms ไม่สามารถจำศีลได้.

การไฮเบอร์เนตเป็นสภาวะของกิจกรรมเพียงเล็กน้อยและภาวะซึมเศร้าเมตาบอลิซึม มักเกี่ยวข้องกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเท่านั้น (สำหรับนก การใช้คำว่า "ทรมาน") ถูกต้องกว่า) ในสภาวะสำรองที่สำคัญนี้ สัตว์ดูดกลืนความร้อนในบ้านจะลดอุณหภูมิภายในของพวกมัน จังหวะ อัตราการเต้นของหัวใจลดลง อัตราการหายใจลดลง ส่งผลให้การเผาผลาญลดลง เป็นไปได้

ในสภาวะนี้ สัตว์จะหลับสนิทและไม่ลุกขึ้นจนกว่าสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยจะหมดไป. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่จำศีลต้องกินเยอะๆ ก่อนเริ่มระยะนี้ เนื่องจากพวกมันต้องอาศัยพลังงานสำรองในรูปของเนื้อเยื่อไขมันจึงจะอยู่รอดได้

ในกรณีของ ectotherms (โดยเฉพาะสัตว์เลื้อยคลาน) คำที่เหมาะสมคือ "brumation". สัตว์เลื้อยคลานที่มีหมอกไม่หลับสนิทเพราะต้องกระตุ้นการดื่มน้ำและตอบสนองต่อสิ่งเร้าเป็นต้น นอกจากนี้ จิ้งจกสามารถกินได้ในระหว่างการกัดแทะ แม้ว่ามันจะไม่ค้นหาเหยื่อหนักเหมือนเมื่อก่อนก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง "ภาวะซึมเศร้าเมตาบอลิซึม" มีความรุนแรงน้อยกว่าในการเผาไหม้

4. อุณหภูมิภายนอกขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอกน้อยกว่า

ข้อเสียวิวัฒนาการที่ใหญ่ที่สุดของ ectothermy คือการพึ่งพาสภาพแวดล้อมภายนอก ตามกฎทั่วไป สัตว์เลื้อยคลาน ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำจะงุ่มง่ามในตอนเช้าและตอนกลางคืนเนื่องจากอากาศเย็นกว่า (เนื่องจากไม่มีแสงแดด) และการเผาผลาญของคุณจึงลดลงอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ เพื่อประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับสถานะนี้ อย่างน้อยพวกเขาต้องการอาหารเพื่อรักษาร่างกายให้น้อยลง ดังนั้นการแลกเปลี่ยนนี้จึง "ได้ผล"

การดูดความร้อนขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการรักษาอุณหภูมิร่างกายน้อยกว่า แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าพวกมันมีภูมิคุ้มกันต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม. โดยไม่ต้องดำเนินการใดๆ เพิ่มเติม เมื่อมนุษย์สัมผัสกับอุณหภูมิ -30 ° C เขาจะหยุดและตายภายในเวลาไม่ถึงนาที

กลไกการกระจายความร้อนและการสร้างมีประสิทธิภาพมากในการดูดความร้อน แต่ไม่ผิดพลาด: ต่ำกว่า 30 ° C ของ อุณหภูมิของร่างกายคนหมดสติความตึงเครียดลดลงอย่างมากและหัวใจของพวกเขาเต้นเร็ว มองไม่เห็น อย่างที่คุณสามารถจินตนาการได้ ในกรณีเหล่านี้ ผลลัพธ์ที่ไม่ได้รับการรักษาคือความตาย

5. ectotherms มีอัตราการเผาผลาญที่ต่ำกว่า

เราได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นจริงนี้แล้วในหลายจุดทั่วทั้งอวกาศ แต่ก็ควรค่าแก่การเน้นย้ำอีกครั้ง โดย “อาศัย” สิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างความร้อน ectotherms ไม่จำเป็นต้องได้รับพลังงานมากเท่าในรูปของอินทรียวัตถุ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่น้อยลง. ectotherms ที่กินสัตว์อื่นเป็นอาหารตามกลยุทธ์ที่สำคัญของ นั่งรอ: พวกเขารอให้เหยื่อผ่านไปข้างหน้า เนื่องจากการไล่ล่าในระดับพลังงานนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

นอกจากนี้ ถ้าคุณนึกถึงแมงป่อง ทารันทูล่า งู หรือจิ้งจก คุณจะเห็นว่ากลยุทธ์ชีวิตของพวกมันเทียบไม่ได้กับกลยุทธ์ของนกด้วยซ้ำ Ectotherms เคลื่อนไหวน้อยลง มีการเคลื่อนไหวโดยทั่วไปน้อยกว่า และวิ่งในช่วงเวลาสั้น ๆ เมื่อรู้สึกว่าตกอยู่ในอันตราย โดยทั่วไป ectothermy ส่งผลให้อัตราการทำกิจกรรมเฉลี่ยลดลง (แม้ว่าจะมีข้อยกเว้น)

เรซูเม่

อย่างที่คุณเห็น ธรรมชาติแสดงให้เราเห็นอีกครั้งว่ากฎเกณฑ์ที่มนุษย์กำหนดขึ้นเองนั้นถูกทำลายไปมากกว่าที่คิด ความมุ่งมั่นในความคิดของเราทำให้เราเชื่อมานานหลายทศวรรษแล้วว่า ectotherms ไม่สามารถสร้างความร้อนได้ แต่นี่ไม่ใช่กรณี ตั้งแต่แมลงไปจนถึงสัตว์เลื้อยคลาน มีตัวอย่างมากมายของสัตว์ดูดความร้อนตามที่คาดคะเนซึ่งควบคุมอุณหภูมิได้ แม้ว่าจะไม่ได้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องก็ตาม