ПОИКИЛОТЕРМИ: ЕВОЛУЦИЈА, РЕГУЛАЦИЈА, КОРИСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Поикилотхермо (поикилос, вишеструки или разнолики) односи се на оне животиње које не могу да регулишу унутрашњу температуру, па њихова телесна температура варира са собном температуром.

Историјски гледано, зоолози су користили друге широко коришћене изразе као што су "хладнокрвни" да би се односили на разнолику групу животиња. Међутим, то је термин који је у строгом смислу неефикасан за одвајање две групе животиња.

Извор: Бјøрн Цхристиан Тøрриссен

Други термин који се широко користи за означавање извора телесне топлоте је "ектотерм", попут оних животињских група које у потпуности зависе од извора топлоте у окружењу. Стога комбинација ових термина даје драгоцене информације о начину на који животиње регулишу своју телесну температуру.

Регулација температуре у поикилотермним организмима

Животиње су током своје еволуције користиле стратегије за очување свог унутрашњег окружења у оптималним условима и одржавање нормалног ћелијског функционисања, поред оптимизације потрошње или уштеде метаболичке енергије.

Поикилотермне животиње производе релативно мање метаболичке топлоте од ендотермичких животиња. Због тога је размена калоријске енергије са околином од великог значаја за утврђивање телесне температуре.

У том смислу, поикилотермна животиња апсорбује топлину из околине ако треба да повиси телесну температуру, понашајући се као термички конформисти, пошто зависе од температуре околине. У енергетском смислу, они представљају слабо изоловане животиње.

Пре свега, имају ниску стопу метаболичке производње топлоте која се брзо одваја у околно окружење и не доприноси значајно повећању телесне температуре. Са друге стране, они имају високу топлотну проводљивост, што омогућава ектотермима да лако апсорбују топлоту.

У већини случајева ектотермични организми имају регулацију понашања у телесној температури. На пример, змије и гуштери грицкају се док не постигну погодну температуру за ефикасно функционисање мишића, ублажавајући утицаје околине понашањем.

Метаболизам у поикилотермним животињама

Познато је да су биохемијске реакције осетљиве на температуру, јер активност многих ензима има оптималну температуру. Свака промена температуре мења ефикасност ензимске машинерије, што представља препреку животињама.

Ако температура падне на критични ниво, брзина метаболичких процеса је угрожена, смањујући производњу енергије и количину коју животиње могу да искористе за своје активности и репродукцију.

Супротно томе, ако температура расте превише, метаболичка активност је нестабилна и чак је уништена. То је омогућило успостављање оптималних опсега за развој живота између 0 ° Ц и 40 ° Ц.

Телесна температура у поикилотермним организмима није константна као у случају хомеотермичких (ендотермичких) организама.

У овом случају, иако се топлота ствара као продукт метаболичке активности, последња се губи једнако брзо као што се и ствара. Унутрашња температура не зависи од механизма сагоревања хране као у случају хомеотерми.

Генерално, поикилотермне животиње су повезане са метаболизмом брадиметаболичког типа. Међутим, услов је да се срећу само строги ектотермични организми, при чему брадиметаболизам представља метаболизам у стању мировања.

Поикилотермија у природи

Поикилотермија је најчешћа врста терморегулације у животињском царству. Унутар ове групе налазе се групе нижих краљежњака попут риба, водоземаца и гмизаваца и велика већина копнених и водених бескраљешњака (са изузетним случајевима).

У воденим поикилотермама телесна температура је у основи иста као и температура воде због калоријских карактеристика. С друге стране, земаљски организми би могли да имају температуру вишу од температуре ваздуха због ефекта радијације.

Ектотермне животиње својим понашањем експлоатишу места са повољнијим температурама, међутим, као што је раније назначено, извор енергије коришћен за повећање телесне температуре долази из окружења, а не из унутрашњости тела.

У тропским областима ектотерми, попут гмазова, ефикасно се надмећу са сисарима, у многим случајевима их надмашују у обиљу врста и јединки. То је зато што константна температура тропика омогућава активност током дана, а такође посвећује енергију уштедену у репродукцијским активностима и преживљавању.

Ова предност има тенденцију смањења у умереним срединама где су, због неповољних услова за ектотермију, фаворизовани ендотермички организми.

Користи и трошкови поикилотермије

Пошто телесна температура многих ектотерми у великој мери зависи од животне средине, ектотермне врсте које живе на местима са температурама испод смрзавања могу имати проблема.

Међутим, они су развили реакције као супстанце које спречавају нуклеацију кристала леда у ванћелијским течностима и на тај начин штите цитоплазматску течност, супстанце за хлађење и антифриз у телесним течностима.

У врућим окружењима ткивне функције већине ектотерми су ометене. Због нижег афинитета хемоглобина према кисеонику у оквиру виших температура телесне температуре, спречава животиње да обављају захтевне активности, због ниских стопа аеробног метаболизма.

Ово последње доноси са собом развој недостатка кисеоника током анаеробног дисања и ограничења постизања великих величина.

Ектотермија је спор животни облик с малим протоцима енергије, односно са скромним енергетским потребама. Ово последње омогућава им да заузму неискориштене земаљске нише хомеотермичким краљежњацима, улажући мање енергије за производњу топлине и више у активности раста и репродукције.

Еволуција ектотермије у диносауруса

Од подизања првих фосила водила се расправа о томе да ли су диносауруси хомеотермични или поикилотермични. Као што већ знамо, ектотермија укључује мала метаболичка улагања да би се створила топлота, а уместо тога, енергија доступна из околине користи се за регулисање телесне температуре.

То очигледно са собом доноси низ проблема попут недостатка зрачења или соларне енергије ноћу или чињенице да је станиште топло и хладно. Традиционално, с обзиром на односе између диносауруса и тренутних гмизаваца, диносауруси су класификовани као ектотерми.

Међутим, због животног стила који се водио о диносаурима, неколико аргумената потврђује да су то ендотермичне животиње.

Први је да су имали површинску изолацију (перје у Арцхеоптерику), која би представљала баријеру за апсорпцију енергије из зрачења и за ендотерму, претпостављајући начин за одржавање метаболичке топлоте.

Многи налази фосила догодили су се у умјереним зонама, због чега се сматра да је ендотермно преживјети климу метаболичком топлином. Други докази упућују на то да је однос између предатора и плена карактеристичан за ендотермичке и неектротермичне животиње.

Референце

1. Цампбелл, НА, & Рееце, ЈБ (2007). Биологија. Панамерицан Медицал Ед.
2. де Куирога, ГБ (1993). Физиологија и еволуција животиња (вол. 160). АКАЛ издања.
3. Фањул, МЛ и Хириарт, М. (ур.). (1998). Функционална биологија животиња. КСКСИ век.
4. Фастовски, ДЕ, Веисхампел, ДБ (2005). Еволуција и изумирање диносаура. Цамбридге Университи Пресс.
5. Хилл, РВ (2002). Упоредна физиологија животиња: приступ животној средини. Преокренуо сам се.
6. Хилл, РВ, Висе, ГА и Андерсон, М. (2012). Физиологија животиња. Треће издање Синауер Ассоциатес, Инц. Публисхерс.
7. МцНаб, БК (2002). Физиолошка екологија краљежњака: поглед из енергије. Цорнелл Университи Пресс.
8. Виллмер, П., Стоне, Г. и Јохнстон, И. (2009). Еколошка физиологија животиња. Јохн Вилеи & Сонс.