POIKILOTHERMS: EVOLUSJON, REGULERING, FORDELER - BIOLOGI - 2026

Poikilothermo (poikilos, flere eller varierte) refererer til de dyrene som ikke kan regulere sin indre temperatur, så kroppstemperaturen deres svinger med romtemperatur.

Historisk sett brukte zoologer andre mer brukte begreper som "kaldblodig" for å referere til en mangfoldig gruppe av dyr. Imidlertid er det et begrep som i streng forstand er ineffektivt for å skille to grupper av dyr.

Kilde: Bjørn Christian Tørrissen

Et annet begrep som brukes mye for å utelukkende referere til kilden til kroppsvarme er "ektoterm", som de dyregruppene som nesten helt avhenger av miljømessige varmekilder. Dermed gir kombinasjonen av disse begrepene verdifull informasjon om måten dyr regulerer kroppstemperaturen deres på.

Temperaturregulering i poikilotermiske organismer

Dyr gjennom hele evolusjonen har brukt strategier for å bevare det indre miljøet under optimale forhold og opprettholde normal cellulær funksjon, i tillegg til å optimalisere utgiftene eller spare metabolsk energi.

Poikilotermiske dyr produserer relativt mindre metabolsk varme enn endotermiske dyr. Derfor er utveksling av kalorienergi med miljøet av stor betydning for å bestemme kroppstemperaturen din.

I denne forstand absorberer et poikilotermisk dyr varme fra omgivelsene hvis det trenger å heve kroppstemperaturen og oppføre seg som termiske konformister, siden de er avhengig av temperaturen i miljøet. Energimessig utgjør de dårlig isolerte dyr.

For det første har de lave hastigheter av metabolsk varmeproduksjon som raskt spredes ut i omgivelsene og ikke bidrar vesentlig til å øke kroppstemperaturen. På den annen side har de en høy varmeledningsevne, noe som gjør at ektotermer lett kan absorbere varme.

I de fleste tilfeller har ektotermiske organismer en atferdsregulering av kroppstemperatur. For eksempel soler slanger og øgler til de når en passende temperatur for effektiv muskelfunksjon, og demper miljøets virkninger gjennom oppførsel.

Metabolisme hos poikilotermiske dyr

Det er velkjent at biokjemiske reaksjoner er følsomme for temperatur, siden aktiviteten til mange enzymer har en optimal temperatur. Enhver temperaturendring endrer effektiviteten til det enzymatiske maskineriet og utgjør et hinder for dyrene.

Hvis temperaturen synker til et kritisk nivå, blir hastigheten på metabolske prosesser kompromittert, noe som reduserer energiproduksjonen og mengden som kan brukes av dyr til deres aktiviteter og reproduksjon.

I motsetning til dette, hvis temperaturen stiger for mye, er metabolsk aktivitet ustabil og til og med ødelagt. Dette tillot å etablere optimale områder for utvikling av liv mellom 0 ° C og 40 ° C.

Kroppstemperatur i poikilotermiske organismer er ikke konstant som for homeotermiske (endotermiske) organismer.

I dette tilfellet, selv om varme genereres som et produkt av metabolsk aktivitet, går sistnevnte tapt så raskt som det genereres. Den indre temperaturen avhenger ikke av mekanismen for forbrenning av mat som i tilfelle av hjemmemedisin.

Generelt er poikilotermiske dyr assosiert med metabolisme av bradymetabolsk type. Imidlertid er det en betingelse at bare strenge ektotermiske organismer oppfylles, og bradymetabolism er metabolismen i en hviletilstand.

Poikilothermia i naturen

Poikilothermia er den vanligste typen termoregulering i dyreriket. Innenfor denne gruppen er gruppene av nedre virveldyr som fisk, amfibier og krypdyr og det store flertallet av terrestriske og vannlevende virveldyr (med noen unntakstilfeller)

I vannlevende poikilotermer er kroppstemperaturen i utgangspunktet den samme som vann, på grunn av dens kaloriegenskaper. På den annen side kan jordiske organismer ha en temperatur høyere enn lufttemperaturen på grunn av effekten av stråling.

Ektotermiske dyr utnytter gjennom oppførsel steder med gunstigere temperaturer, men som tidligere antydet, kommer energikilden som brukes til å øke kroppstemperaturen fra omgivelsene og ikke fra kroppen.

I tropiske områder konkurrerer ektotermer som krypdyr effektivt med pattedyr, i mange tilfeller overgår de dem i overflod av arter og individer. Dette er fordi den konstante temperaturen i tropene tillater aktivitet gjennom dagen og også dedikerer energien som er spart i reproduksjonsaktiviteter og overlevelse.

Denne fordelen har en tendens til å avta i tempererte omgivelser der, på grunn av ugunstige forhold for ektotermi, foretrekkes endotermiske organismer.

Fordeler og kostnader med poikilotermi

Siden kroppstemperaturen til mange ektotermer er veldig avhengig av miljøet, kan ektotermearter som lever steder med temperaturer under frysepunktet ha problemer.

Imidlertid har de utviklet responser som stoffer for å forhindre kjernedannelse av iskrystaller i ekstracellulære væsker og dermed beskytte cytoplasmatisk væske, superkjølende og frostvæske stoffer i kroppsvæsker.

I varme miljøer blir vevsfunksjonene til de fleste ektotermer hemmet. På grunn av en lavere affinitet av hemoglobin for oksygen innen de høyere temperaturer i kroppstemperatur, forhindrer det dyr i å utføre krevende aktiviteter, på grunn av dets lave priser i aerob metabolisme.

Sistnevnte fører med seg utviklingen av et oksygenunderskudd under anaerob respirasjon og begrensningene for å oppnå store størrelser.

Ektotermi er en langsom livsform med små energistrømmer, det vil si med beskjedne energibehov. Sistnevnte lar dem okkupere ubrukte jordnisjer av homeotermiske virveldyr, og investere mindre energi for å produsere varme og mer i vekst og reproduksjonsaktiviteter.

Evolusjon av ektotermi i dinosaurer

Siden oppsamlingen av de første fossilene har det vært en debatt om dinosaurene var hjemmekjønnsomme eller poikilotermiske. Som vi allerede vet, innebærer ektotermi lite metabolsk investering for å generere varme og i stedet brukes energi tilgjengelig fra omgivelsene for å regulere kroppstemperaturen.

Dette bringer tydeligvis en rekke problemer som mangel på stråling eller solenergi om natten eller det faktum at naturtypen er varm og kald. Tradisjonelt sett, gitt forholdene mellom dinosaurer og nåværende reptiler, ble dinosaurer klassifisert som ektotermer.

På grunn av livsstilen som ble trukket om dinosaurer, støtter imidlertid flere argumenter for at de var endotermiske dyr.

Den første er at de hadde overfladisk isolasjon (fjær i Archeopteryx), som ville utgjøre en barriere for absorpsjon av energi fra stråling og for en endoterm, forutsatt en måte å opprettholde metabolsk varme.

Mange av de fossile funnene skjedde i tempererte soner, og det er derfor det anses som endotermisk å overleve klimaet med metabolsk varme. Andre bevis tyder på at forholdet mellom rovdyr og byttedyr er karakteristisk for endotermiske og ikke-ektotermiske dyr.

referanser

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
2. de Quiroga, GB (1993). Animal Physiology and Evolution (Vol. 160). AKAL-utgaver.
3. Fanjul, ML, & Hiriart, M. (Eds.). (1998). Funksjonell biologi av dyr. XXI århundre.
4. Fastovsky, DE, & Weishampel, DB (2005). Evolusjonen og utryddelsen av dinosaurene. Cambridge University Press.
5. Hill, RW (2002). Sammenlignende dyrefysiologi: En miljøtilnærming. Jeg snudde meg.
6. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2012). Dyrefysiologi. Tredje utgave Sinauer Associates, Inc. Utgivere.
7. McNab, BK (2002). Virveldyrets fysiologiske økologi: utsikt fra energikilder. Cornell University Press.
8. Willmer, P., Stone, G., & Johnston, I. (2009). Miljøfysiologi av dyr. John Wiley & Sons.