Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Терморегуляция у животных
Вики ostrich.jpg
Черепахи Pseudemys (показаны здесь греющиеся от тепла) являются экзотермическими.
Красная линия представляет температуру воздуха. Фиолетовая линия представляет температуру тела ящерицы. Зеленая линия представляет базовую температуру норы. Ящерицы - эктотермы и используют поведенческие адаптации, чтобы контролировать свою температуру. Они регулируют свое поведение в зависимости от температуры на улице; если тепло, они до некоторой степени выходят на улицу и при необходимости возвращаются в свою нору.
Юнония лимонная греется на солнышке.

Ectotherm (от греческого ἐκτός ( ektós ) «снаружи» и θερμός ( термос ) «горячий») представляет собой организм , в котором внутренние физиологических источники тепла имеют относительно небольшие или совсем незначительную важности в контроле температуры тела . [1] Такие организмы (например, лягушки ) полагаются на источники тепла окружающей среды [2], что позволяет им работать с очень экономичной скоростью метаболизма . [3]

Некоторые из этих животных живут в средах с практически постоянными температурами, что типично для районов глубинного океана, и, следовательно, их можно рассматривать как гомеотермные экзотермы. Напротив, в местах, где температура колеблется настолько широко, что ограничивает физиологическую активность других видов эктотерм, многие виды обычно ищут внешние источники тепла или убежища от жары; например, многие рептилии регулируют температуру своего тела, греясь на солнце или ища тень, когда это необходимо, в дополнение к целому ряду других поведенческих механизмов терморегуляции. При домашнем неволе домашних рептилий владельцы могут использовать световую систему UVB / UVA, чтобы помочь животным греться. [4]

В отличие от эктотерм, эндотермы в значительной степени, даже преимущественно, полагаются на тепло от внутренних метаболических процессов, а мезотермы используют промежуточную стратегию.

В ectotherms колебания температуры окружающей среды могут влиять на температуру тела. Такое изменение температуры тела называется пойкилотермия , хотя эта концепция не является широко приемлемой, и использование этого термина сокращается. У маленьких водных существ, таких как Rotifera , пойкилотермия практически абсолютна, но у других существ (например, крабов ) есть более широкие физиологические возможности, и они могут переходить к предпочтительным температурам, избегать изменений температуры окружающей среды или смягчать их эффекты. [1] [5] Ectotherms также может отображать особенности гомеотермии., особенно среди водных организмов. Обычно их диапазон температур окружающей среды относительно постоянен, и немногие из них пытаются поддерживать более высокую внутреннюю температуру из-за высоких связанных с этим затрат. [6]

Адаптации [ править ]

Различные модели поведения позволяют определенным эктотермам в определенной степени регулировать температуру тела. Чтобы согреться, рептилии и многие насекомые находят солнечные места и занимают положение, максимально увеличивающее их воздействие; при опасно высоких температурах они ищут тени или более прохладной воды. В холодную погоду медоносные пчелы собираются вместе, чтобы сохранить тепло. Бабочки и мотыльки могут ориентировать свои крылья для максимального воздействия солнечного излучения, чтобы накапливать тепло перед взлетом. [1] Стачным гусеницам, таким как гусеница лесной палатки и паутинистый червь , полезно купаться большими группами для терморегуляции. [7] [8] [9] [10] [11]Многие летающие насекомые, такие как медоносные пчелы и шмели, также эндотермически повышают свою внутреннюю температуру перед полетом, вибрируя свои летательные мускулы без резкого движения крыльев (см. Терморегуляцию насекомых ). Такая эндотермическая активность является примером сложности последовательного применения таких терминов, как пойкилотермия и гомиотермия. [1]

Помимо поведенческих адаптаций, физиологические адаптации помогают эктотермам регулировать температуру. Ныряющие рептилии сохраняют тепло с помощью механизмов теплообмена , посредством которых холодная кровь от кожи забирает тепло от крови, движущейся наружу от ядра тела, повторно используя и тем самым сохраняя часть тепла, которое в противном случае было бы потрачено впустую. Кожа лягушек выделяет больше слизи, когда она горячая, что способствует большему охлаждению за счет испарения. [ необходима цитата ]

В период холода некоторые эктотермы входят в состояние оцепенения , в котором их метаболизм замедляется или, в некоторых случаях, как у древесной лягушки , фактически останавливается. Оцепенение может длиться всю ночь, сезон или даже годы, в зависимости от вида и обстоятельств.

Плюсы и минусы [ править ]

Черный гонщик с юга 1,8 м греется в лучах солнца Инвернесса, Флорида , прохладным утром.

Ectotherms в значительной степени полагаются на внешние источники тепла, такие как солнечный свет, для достижения оптимальной температуры тела для различных видов физической активности. Соответственно, они зависят от условий окружающей среды для достижения рабочих температур тела. Напротив, эндотермические животные поддерживают почти постоянную высокую рабочую температуру тела в основном за счет внутреннего тепла, производимого метаболически активными органами (печень, почки, сердце, мозг, мышцы) или даже специализированными органами, производящими тепло, такими как коричневая жировая ткань (BAT). Эктотермы обычно имеют более низкую скорость метаболизма, чем эндотермы.при данной массе тела. Как следствие, эндотермы обычно зависят от более высокого потребления пищи и, как правило, от пищи с более высоким содержанием энергии. Такие требования могут ограничивать пропускную способность данной среды для эндотерм по сравнению с ее пропускной способностью для эктотерм.

Поскольку эктотермы зависят от условий окружающей среды для регулирования температуры тела, как правило, они более вялые ночью и ранним утром. Когда они выходят из укрытия, многим дневным эктотермам необходимо нагреться ранним солнечным светом, прежде чем они смогут начать свою повседневную деятельность. Поэтому в прохладную погоду кормодобывающая деятельность таких видов ограничивается дневным временем для большинства эктотерм позвоночных, а в холодном климате большинство из них вообще не может выжить. У ящериц, например, большинство ночных видов - гекконы, специализирующиеся на стратегиях поиска пищи «сиди и жди» (см. « Хищник из засады»). Такие стратегии не требуют такого количества энергии, как активный поиск пищи, и не требуют такой же интенсивности охоты. С другой точки зрения, хищничество «сидеть и ждать» может потребовать очень долгих периодов непродуктивного ожидания. Эндотермы, как правило, не могут позволить себе такие длительные периоды без еды, но подходящие эктотермы могут подождать, не затрачивая много энергии. Таким образом, эндотермические виды позвоночных в меньшей степени зависят от условий окружающей среды и имеют более высокую изменчивость (как внутри видов, так и между видами) в своих повседневных образцах активности. [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Давенпорт, Джон. Жизнь животных при низкой температуре. Издатель: Springer 1991. ISBN  978-0412403507
  2. ^ Джей М. Сэвидж ; с фотографиями Майкла Фогдена и Патрисии Фогден. (2002). Амфибии и рептилии Коста-Рики: герпетофауна между двумя континентами, между двумя морями . Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета. п. 409. ISBN 978-0-226-73538-2.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Милтон Хильдебранд; Г. Е. Гослоу, младший, директор больного. Виола Хильдебранд. (2001). Анализ строения позвоночных . Нью-Йорк: Вили. п. 429. ISBN. 978-0-471-29505-1.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ "Лучшие лампы для рептилий UVA / UVB (рассмотренные + лучшие предложения от Amazon) - BuddyGenius" . buddygenius.com . 4 января 2018 года. Архивировано 17 января 2018 года . Проверено 6 мая 2018 .
  5. ^ Льюис, L; Эйерс, Дж (2014). «Температурные предпочтения и акклиматизация у иона-краба, Cancer borealis ». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 455 : 7–13. DOI : 10.1016 / j.jembe.2014.02.013 .
  6. ^ Уиллмер, Пэт; Стоун, Грэм; Джонстон, Ян. Экологическая физиология животных. Хобокен: Wiley, 2009. Электронная библиотека. Интернет. 01 апреля 2016.
  7. ^ МакКлюр, Мелани; Каннель, Элизабет; Despland, Эмма (июнь 2011). «Термическая экология и поведение кочевого социального собирателя Malacosoma disstria». Физиологическая энтомология . 36 (2): 120–127. DOI : 10.1111 / j.1365-3032.2010.00770.x .
  8. ^ Schowalter, TD; Кольцо, DR (2017-01-01). «Биология и борьба с осенним паутинным червем, Hyphantria cunea (Lepidoptera: Erebidae)» . Журнал комплексной борьбы с вредителями . 8 (1). DOI : 10,1093 / jipm / pmw019 . Архивировано 15 ноября 2017 года.
  9. ^ Ренберг, Брэдли (2002). «Удержание тепла сетями паутины осеннего червя Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): инфракрасное нагревание и принудительное конвективное охлаждение». Журнал термобиологии . 27 (6): 525–530. DOI : 10.1016 / S0306-4565 (02) 00026-8 .
  10. ^ ЛОУИ, КАТРИНА. «ПРИМЕРЫ ИСТОРИИ ЖИЗНИ И МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ДЛЯ ОСЕННЫХ WEBWORMS (HYPHANTRIA CUNEA DRURY) В КОЛОРАДО» (PDF) . Журнал общества лепидоптерологов . Архивировано из оригинального (PDF) на 2018-05-06 . Проверено 15 ноября 2017 .
  11. ^ Хантер, Элисон Ф. (2000-11-01). «Стачливость и репеллентная защита в выживании насекомых-фитофагов». Ойкос . 91 (2): 213–224. DOI : 10.1034 / j.1600-0706.2000.910202.x . ISSN 1600-0706 . 
  12. Перейти ↑ Hut RA, Kronfeld-Schor N, van der Vinne V, De la Iglesia H (2012). В поисках временной ниши: факторы окружающей среды . Прогресс в исследованиях мозга . 199 . С. 281–304. DOI : 10.1016 / B978-0-444-59427-3.00017-4 . ISBN 9780444594273. PMID  22877672 .