Пойкилотерм - Poikilotherm
| Терморегуляция у животных |
|---|
 |
Пойкилотермных ( / р ɔɪ к ə л ə ˌ & thetas ; ɜːr м , р ɔɪ к ɪ л ə ˌ & thetas ; ɜːr м / ) представляет собой животное , чья внутренняя температура изменяется значительно. Пойкилотермы должны выжить и адаптироваться к стрессу окружающей среды. Одним из наиболее важных факторов стресса является изменение температуры, которое может привести к изменению порядка липидов в мембране и может вызвать разворачивание белка и денатурацию при повышенных температурах. Это противоположность гомеотерме , животному, которое поддерживает тепловой гомеостаз . Хотя этот термин в принципе может применяться ко всем организмам , обычно он применяется только к животным и в основном к позвоночным . Обычно колебания являются следствием колебаний температуры окружающей среды . Многие наземные эктотермы пойкилотермны. Однако некоторые эктотермы остаются в среде с постоянной температурой до такой степени, что они фактически способны поддерживать постоянную внутреннюю температуру (т.е. являются гомеотермными ). Именно это различие часто делает термин «пойкилотерм» более полезным, чем просторечный «хладнокровный», который иногда используется для обозначения эктотермов в более общем смысле.
Пойкилотермные животные включают виды позвоночных животных, в частности, некоторые рыбы, земноводные и рептилии, а также многие беспозвоночные животные. Голый землекоп и лени некоторые из редких млекопитающих , которые являются пойкилотермными.
Этимология
Термин происходит от греческой poikilos ( ποικίλος ), что означает «варьировал,» в конечном счете , от корня , означающего «пятнистого» или «окрашено» , и термос ( θερμός ), что означает «тепло».
Физиология
Животные пойкилотерм должны иметь возможность функционировать в более широком диапазоне температур, чем гомеотермы. Скорость большинства химических реакций зависит от температуры, и для работы пойкилотермов могут быть установлены от четырех до десяти ферментных систем, которые работают при разных температурах для важной химической реакции. В результате пойкилотермы часто имеют более крупные и сложные геномы, чем гомеотермы в той же экологической нише . Лягушки являются ярким примером этого эффекта, хотя их сложное развитие также является важным фактором в их большом геноме.
Поскольку их метаболизм изменчив и обычно ниже, чем у гомеотермных животных , продолжительная высокоэнергетическая деятельность, такая как полет на силовой установке у крупных животных или поддержание большого мозга , обычно выходит за рамки пойкилотермных животных. Метаболизм пойкилотермных животных предпочитает такие стратегии, как сидячая охота, а не погоня за добычей за более крупными животными с высокими затратами на перемещение. Поскольку они не используют свой метаболизм для обогрева или охлаждения, общая потребность в энергии с течением времени остается низкой. При той же массе тела пойкилотермам требуется всего от 5 до 10% энергии гомеотермов .
Адаптации в пойкилотермах
- Некоторые адаптации являются поведенческими. Ящерицы и змеи греются на солнышке ранним утром и поздним вечером, а около полудня ищут убежища.
- Яйца шмеля с желтым лицом не могут регулировать тепло. Поведенческой адаптацией для борьбы с этим является инкубация, когда для поддержания внутренней температуры яиц матка и ее рабочие почти постоянно высиживают выводок, согревая брюшко и касаясь им яиц. Шмель выделяет тепло, дрожа мускулами полета, даже если они не летают.
- Курганы термитов обычно ориентированы с севера на юг, так что они поглощают как можно больше тепла на рассвете и в сумерках и минимизируют поглощение тепла около полудня.
- Тунец способен согревать все свое тело с помощью механизма теплообмена, называемого rete mirabile , который помогает удерживать тепло внутри тела и сводит к минимуму потерю тепла через жабры . У них также плавательные мышцы расположены ближе к центру тела, а не на поверхности, что сводит к минимуму потерю тепла.
- Гигантотермия означает рост до больших размеров с целью уменьшения потерь тепла, как, например, у морских черепах и мегафауны ледникового периода . Объем тела увеличивается пропорционально быстрее, чем поверхность тела, с увеличением размера; и меньшая площадь поверхности тела на единицу объема тела имеет тенденцию минимизировать тепловые потери.
- Верблюды , хотя они и являются гомеотермами, регулируют температуру тела с помощью метода, называемого «циклическое изменение температуры» для сохранения энергии. В жарких пустынях они позволяют температуре своего тела повышаться днем и понижаться ночью, регулируя температуру своего тела примерно на 6 ° C.
Экология
Пойкилотерм сравнительно легко накапливает достаточно энергии для воспроизводства. Пойкилотермы на одном и том же трофическом уровне часто имеют гораздо более короткие поколения, чем гомеотермы: недели, а не годы. Это относится даже к животным с аналогичными экологическими ролями, таким как кошки и змеи .
Эта разница в потребности в энергии также означает, что данный источник пищи может поддерживать большую плотность пойкилотермных животных, чем гомеотермных животных. Это отражается в соотношении хищник-жертва, которое у пойкилотермных фауны обычно выше, чем у гомеотермных. Однако, когда гомеотермы и пойкилотермы занимают схожие ниши и конкурируют друг с другом, гомеотерм часто может довести до исчезновения конкурентов пойкилотермных животных, потому что гомеотермы могут собирать пищу в течение большей части каждого дня.
В медицине
В медицине нарушение нормальной терморегуляции у человека называется пойкилотермией. Обычно это наблюдается при приеме седативных и снотворных препаратов или при « компартмент-синдроме ». Например, барбитураты , этанол и хлоралгидрат могут ускорить этот эффект. Быстрый сон также считается пойкилотермическим состоянием у людей.
Примечания
внешние ссылки
-
Словарное определение пойкилотерм в Викисловаре
