Definición de ectotermo
Un ectotermo es un organismo que obtiene el calor que necesita del medio ambiente. Esto contrasta con un endotermo, que crea el calor que necesita a partir de reacciones químicas internas. Un error común es que un ectotermo es de «sangre fría». Un ectotermo puede regular su temperatura de manera conductual, moviéndose a áreas más cálidas o colocándose para reducir la pérdida de calor. Por lo tanto, mientras que muchos ectotermos permiten que la temperatura de su cuerpo baje durante los períodos de inactividad , generalmente mantienen la temperatura corporal en rangos similares a los de los mamíferos mientras están activos. Un ectotermo puede ser un termorregulador o un termoconformador, dependiendo de si cambia activamente su temperatura corporal. También hay una serie de pros y contras de ser un ectotermo. Estos temas se abordarán a continuación.
Termorregulación en un ectotermo
La idea errónea de que los ectotermos son de sangre fría proviene de un malentendido de cómo funcionan estos animales. Todos los animales necesitan algún tipo de calor energía para que se produzcan las reacciones químicas en sus cuerpos. Los endotermos obtienen este calor de la descomposición de tejidos ricos en energía como las grasas y a través de rápidas contracciones musculares, conocidas como s temblando. Estos procesos liberan calor, que luego se distribuye por el cuerpo a través del sistema circulatorio. Del mismo modo, un ectotermo también utiliza el sistema circulatorio para distribuir el calor por todo su cuerpo, pero el calor proviene de una fuente diferente.
En su lugar De depender casi exclusivamente de la energía de sus alimentos para obtener calor, los ectotermos utilizan el calor radiante proporcionado por el medio ambiente. Este calor se puede ganar de muchas formas. La radiación solar es la forma más común, ya que muchos ectotermos utilizan los rayos del sol para calentarse. Otra forma es por conducción. Las rocas y el suelo absorben la energía solar y, con el tiempo, irradian esa energía en forma de radiación infrarroja. Un ectotermo también puede colocarse cerca o sobre cosas que irradian calor para absorber ese calor. Los ectotermos termorreguladores se aprovechan de esto y aumentan su calor corporal a niveles sustanciales antes de los períodos de actividad. Luego, generalmente durante la noche, un ectotermo dejará que su temperatura corporal baje, ya que no necesita el calor adicional. La evaporación del agua y la conducción del calor fuera del organismo provocan pérdida de calor. Un ectotermo termorregulador también comportará adaptaciones para hacer frente a estas pérdidas, como esconderse en una madriguera o minimizar la evaporación a través de la postura corporal y la respiración.
También existen ectotermos termoconformadores. Un termoconformador es un animal que hace poco o nada para cambiar su temperatura corporal. Un ectotermo termoconformador también se conoce como poiquilotermo. Considere la mayoría de los peces, por ejemplo. El agua tiene la capacidad de extraer el calor de un organismo muy rápidamente. Cuando los peces respiran, el agua pasa directamente sobre sus branquias y enfría su sangre. Como consecuencia, la mayoría de los peces tienen la misma temperatura que el agua que los rodea. No tiemblan ni toman el sol cuando tienen frío, su nivel máximo de actividad simplemente disminuye. Algunos animales ectotérmicos incluso viven en ambientes helados y usan iones especializados y moléculas anticongelantes para evitar que sus células se congelen. Otros, como muchos invertebrados, simplemente se congelan y esperan a que se descongelen. En el otro extremo del espectro, también hay peces grandes como atunes y tiburones que mantienen la temperatura corporal más alta a través de patrones de circulación especializados y altos niveles de actividad. Algunos incluso han argumentado que estos peces podrían ser endotérmicos hasta cierto punto.
Por lo tanto, la forma en que un ectotermo puede termorregularse varía ampliamente. Existe un espectro completo dentro de la categoría de ectotermo que incluye todos estos métodos para regular la temperatura. Dicho esto, muy pocos ectotermos tienen sangre «fría». En comparación con los humanos y otros endotermos, simplemente permiten que la temperatura de su cuerpo fluctúe mucho más. Si bien puede parecer que los endotermos son de alguna manera «más evolucionados» o más complejos, esto es simplemente no es el caso. Como todos los organismos vivos en la actualidad han estado evolucionando durante la misma cantidad de tiempo, el hecho de que existan endotermos y ectotermos significa que ambos sistemas tienen sus beneficios y sus fallas. De hecho, por número de especies y biomasa general, los ectotermos superan con creces a los endotermos. Esto se debe a que ser un ectotermo tiene varios pros y solo algunos contras.
Pros y contras de ser un ectotermo
Pros
Los ectotermos tienen una clara ventaja sobre los endotermos cuando se trata del uso de energía. Los mamíferos suelen utilizar alrededor del 98% de su energía para mantener la temperatura corporal. Esto significa que pueden mantener altos niveles de actividad casi todo el tiempo, pero también significa que solo pueden usar alrededor del 2% de la energía en sus alimentos para el crecimiento y la reproducción. Un ectotermo no tiene este problema.La mayoría de los ectotermos utilizan más del 50% de la energía de sus alimentos para el crecimiento y la reproducción. Esto significa que los ectotermos pueden sobrevivir con mucha menos comida que los endotermos de tamaño similar. Un ectotermo puede simplemente dejar que su cuerpo se enfríe por la noche, reduciendo la cantidad de comida necesaria para sobrevivir. El gráfico siguiente muestra la capacidad de un ectotermo de sobrevivir en una variedad más amplia de temperaturas internas.
La capacidad de permitir que el cuerpo la temperatura fluctuar da una serie de otras ventajas distintas. Una temperatura corporal reducida significa que los procesos celulares son más lentos, disminuyendo el metabolismo total. Esto es importante para los peces y otras criaturas que viven en aguas heladas durante el invierno. Con todo, se ha encontrado que un ectotermo usa aproximadamente una décima parte de la energía que usa un endotermo. Estos ahorros de energía se traducen directamente en un crecimiento más rápido y una mayor reproducción. Donde un pájaro puede poner varios huevos, un reptil de tamaño similar pondrá cientos. Sin embargo, los ectotermos también enfrentan distintas limitaciones.
Contras
Los mamíferos y otros endotermos se desarrollaron por una razón: había un nicho que llenar en el que los animales ectotérmicos no podían competir. Porque los ectotermos tienden para bajar sus niveles de actividad periódicamente, son vulnerables a la depredación. Ya sea que esté tomando el sol o durmiendo porque la temperatura de su cuerpo está bajando, muchos comportamientos ectotermos son riesgosos. Los endotermos no tienen esta caída en el nivel de energía todos los días y, por lo tanto, están más preparados para reaccionar ante el peligro. Observe en el gráfico anterior que esto también significa que los ectotermos tienen un nivel de actividad general más bajo. Si bien este es un defecto importante, no ha detenido millones de ectotermos.
El segundo gran problema que excluye a los ectotermos de ciertos entornos es la temperatura. Muchos mamíferos y aves pueden vivir donde los ectotermos no pueden. Estos animales utilizan adaptaciones como el pelo y las plumas para aislarse de las temperaturas extremas. Otros ectotermos, como los del desierto, tienen dificultades para mantener su equilibrio hídrico porque está directamente ligado a su mecanismo de calentamiento y enfriamiento. Como se ve en los ejemplos a continuación, muchos ectotermos tienen extrañas adaptaciones de comportamiento que les permiten compensar estos problemas.
Ejemplos de un ectotermo
Iguanas de Galápagos
La iguana de Galápagos (Amblyrhynchus cristatus), también llamada iguana marina, es un ejemplo perfecto de ectotermo termorregulador. Por la mañana, la iguana emerge de su madriguera y toma posición sobre una roca de lava negra. La temperatura de la iguana es realmente baja, ya que la iguana la deja caer durante la noche. Cuando el sol golpea a la iguana y las rocas a su alrededor, la iguana absorbe la radiación solar e infrarroja que golpea su cuerpo. Incluso girará la mayor superficie de su cuerpo hacia el sol, como un panel solar, para absorber la máxima cantidad de calor. Finalmente, la iguana está caliente y lista para estar activa, como se ve en la imagen de abajo. Las iguanas marinas son especiales porque buscan algas bajo el agua.
La iguana corre por los acantilados y se sumerge en el frío agua del océano. El agua comienza a extraer rápidamente el calor del cuerpo de la iguana. Debe darse prisa para alimentarse antes de que haga demasiado frío para mover sus músculos. Si bien las iguanas pueden contener la respiración durante más de 30 minutos, deben regresar a la orilla poco después para comenzar a recuperar el calor. La iguana regresa a la superficie después de alimentarse y nada hasta la orilla. Ahora debe volver a subir por los acantilados y comenzar a reabsorber el calor. De esta manera, la iguana regula activamente su temperatura para proporcionarse suficiente calor para alimentarse de manera eficiente. Por la noche, la iguana regresará a su madriguera y asumirá una temperatura corporal mucho más baja, cercana a la del aire.
Ranas arborícolas
Las ranas arborícolas son un ectotermo que tiene una diferente conjunto de problemas. La selva es un lugar muy cálido, incluso de noche. La mayoría de las ranas arborícolas no necesariamente tienen que reducir sus niveles de actividad durante la noche. Su ciclo de temperatura suele basarse en un fenómeno diferente: el de la evaporación. Durante el día, los árboles absorben agua del suelo y la transfieren al aire por encima del dosel. Por la tarde, el aire está saturado y comienza a llover. Este ciclo constante del agua también afecta a las ranas arborícolas. A medida que el aire se seca en la parte más calurosa del día, el agua de la rana comienza a evaporarse. Esto no solo reseca a la rana, sino que también reduce la temperatura corporal de la rana.
Pero las ranas arborícolas no carecen de trucos. Algunas ranas saltarán a cuerpos de agua durante esta parte del día, ya que el agua estancada suele estar bastante caliente y no perderán agua por evaporación. Otras ranas han adaptado poses extrañas, que protegen sus áreas más sensibles de la pérdida de agua. Luego, cuando las lluvias de la tarde comienzan a caer, las ranas pueden comenzar a cazar y alimentarse de insectos.Esto coincide perfectamente con la llegada de la noche, cuando emergen muchos insectos.
Pescado congelado
El ejemplo final es un ectotermo no regulador. Varias especies de peces existen en aguas tan frías que los peces normales se congelarían. Para que el agua se convierta en hielo, es necesario que exista un par de factores. Primero, debe estar lo suficientemente frío. En segundo lugar, debe haber algún tipo de molécula que actúe como una «semilla» sobre la que se establezcan los cristales de hielo. Por último, el agua no debe contener moléculas que impidan la formación de hielo. Los peces que existen en estas condiciones son poiquilotermos o ectotermos que no lo hacen. Si bien estos animales no necesitan mucho calor para mantener sus niveles de actividad, sí evitan que se congelen.
Estos animales filtran activamente las impurezas de su sangre y crean proteínas especiales que evitan la formación de hielo. permite que los animales vivan en temperaturas muy por debajo del punto de congelación, congelándose ellos mismos. El agua salada no se congela hasta temperaturas mucho más bajas debido a las sales disueltas, pero el agua dentro de las células animales es mucho menos salada y debería congelarse antes que el agua salada. los peces se congelarían por las branquias casi instantáneamente en estas aguas. Estos peces evitan que esto suceda y pueden prosperar en un nicho que otros no pueden alcanzar.
Cuestionario
1. ¿Cuál de los fol ¿El ruido es un ectotermo?
A. Cebra
B. Avestruz
C. Serpiente
2. ¿Cuál es una de las ventajas de ser un ectotermo?
A. Estás caliente todo el tiempo
B. Usas considerablemente menos energía para regular tu temperatura
C. Puede recolectar alimentos a cualquier temperatura
3. Encontraste un nuevo animal. Lo controlas a lo largo del día y ves que su temperatura fluctúa mucho. También ve que se mueve activamente a diferentes posiciones cuando su temperatura alcanza ciertos extremos. Este animal es un:
A. Poiquilotermo
B. Endotermia
C. Ectotherm