Ectotherm (Magyar)

Ectotherm meghatározása

Az ectotherm olyan szervezet, amely a szükséges hőt a környezetből nyeri. Ez ellentétben áll egy endotermával, amely a belső kémiai reakciókból megteremti a szükséges hőt. Gyakori tévhit, hogy az ektoterm “hidegvérű”. Az ektoterm viselkedését úgy szabályozhatja, hogy melegebb területekre költözik, vagy elhelyezi önmagát a hőveszteség csökkentése érdekében. Ezért, míg számos ektoterm lehetővé teszi, hogy testhőmérséklete csökkenjen inaktivitás idején , általában aktív állapotban tartják a testhőmérsékletet az emlősökhöz hasonló tartományokban. Az ektoterm lehet hőszabályozó vagy termokonformátor, attól függően, hogy aktívan változtatja-e a testhőmérsékletét. Számos előnye és hátránya van az ektotermának is. Ezekkel a témákkal az alábbiakban foglalkozunk.

Hőszabályozás egy ektotermában

Az ektotermák hidegvérűségével kapcsolatos általános tévhit félreértést jelent ezen állatok működéséről. Minden állatnak valamilyen hőre van szüksége. energia a testükben zajló kémiai reakciók véghezviteléhez. Az endotermák ezt a hőt az energiában gazdag szövetek, például zsírok lebomlásából és gyors izom-összehúzódásokból nyerik elragadó. Ezek a folyamatok hőt bocsátanak ki, amelyet aztán a keringési rendszeren keresztül eloszlatnak a testen. Hasonlóképpen, az ektoterm is a keringési rendszert használja a hő elosztására az egész testében, de a hő más forrásból származik.

Ehelyett Az ektotermák szinte kizárólag a táplálékukban lévő energiára támaszkodva fűtik a környezet által biztosított sugárzó hőt. Ez a hő sokféleképpen nyerhető. A napsugárzás a legelterjedtebb módszer, mivel sok ektoterm a bemelegítéshez használja a napsugarakat. Egy másik út a vezetésen keresztül történik. A sziklák és a föld felszívja a napenergiát, és idővel ezt az energiát infravörös sugárzás formájában kisugározzák. Az ektoterm is elhelyezheti magát hőt sugárzó dolgok közelében vagy azokon, hogy elnyelje ezt a hőt. A hőszabályozó ektotermák ezt kihasználják, és az aktivitás időtartama előtt jelentős szintre melegítik testüket. Ezután, általában éjszaka, egy ektoterm hagyja csökkenni a testhőmérsékletét, mivel nincs szüksége extra hőre. A víz párolgása és a hő vezetése a szervezetből hőveszteséget okoz. A hőszabályozó ectotherm viselkedési adaptációkat is alkalmaz ezeknek a veszteségeknek a kezelésére, például egy barlangba rejtőzik, vagy minimálisra csökkenti a párolgást a testtartáson és a légzésen keresztül.

Vannak termokonformáló ektotermák is. A termokonformátor olyan állat, amely alig tesz semmit a testhőmérsékletének megváltoztatásáért. A termokonformáló ektoterm poikilotherm néven is ismert. Vegyük például a legtöbb halat. A víz nagyon gyorsan képes elszívni a hőt egy szervezetből. Amikor a halak lélegeznek, a víz közvetlenül áthalad a kopoltyúikon, és lehűti a vérüket. Ennek eredményeként a legtöbb hal hőmérséklete megegyezik a körülöttük lévő víz hőmérsékletével. Hidegen nem remegnek és nem sütkéreznek a napfényben, maximális aktivitási szintjük egyszerűen csökken. Egyes ektoterm állatok még fagyos környezetben is élnek, és speciális ionokat és fagyálló molekulákat alkalmaznak, hogy megóvják sejtjeiket. Mások, mint sok gerinctelen, egyszerűen megfagynak és várják a kiolvasztást. A spektrum másik végén olyan nagy halak is találhatók, mint a tonhal és a cápák, amelyek speciális keringési szokások és magas aktivitás révén magasabb testhőmérsékletet tartanak. Néhányan azt is állították, hogy ezek a halak bizonyos fokig endotermek lehetnek.

Így az ektoterm termoregulációja nagyon eltérő lehet. Az ektoterm kategóriában egy teljes spektrum létezik, amely magában foglalja ezeket a hőmérséklet-szabályozási módszereket. Ennek ellenére nagyon kevés ektotermában van “hideg” vér. Az emberhez és más endotermákhoz képest egyszerűen sokkal többet engednek testhőmérsékletük ingadozásának. Bár úgy tűnhet, hogy az endotermák valahogy “fejlettebbek” vagy összetettebbek, ez egyszerűen nem ez a helyzet. Mivel minden ma élő szervezet azonos ideig fejlődött, az a tény, hogy vannak endotermák és ektotermák is, azt jelenti, hogy mindkét rendszernek megvannak a maga előnyei és hibái. Valójában a fajok száma és a teljes biomassza alapján az ektotermák jóval felülmúlják az endotermákat. Ennek oka, hogy az ektotermának számos előnye van, és csak néhány hátránya van.

Előnyei és hátrányai az ektotermának lenni

Előnyei

Az ektotermáknak kifejezett előnyük van az endotermekkel szemben az energiafelhasználás terén. Az emlősök jellemzően energiájuk körülbelül 98% -át használják testhőmérsékletük fenntartására. Ez azt jelenti, hogy szinte folyamatosan képesek fenntartani a magas aktivitási szintet, de azt is jelenti, hogy csak az élelemben lévő energia körülbelül 2% -át tudják felhasználni növekedéshez és szaporodáshoz. Az ectotherm nem rendelkezik ezzel a problémával.Az ektotermák többsége az élelemben lévő energia több mint 50% -át felhasználja növekedéshez és szaporodáshoz. Ez azt jelenti, hogy az ektotermák sokkal kevesebb táplálékkal képesek túlélni, mint a hasonló méretű endotermák. Az ectotherm egyszerűen hagyhatja testét lehűlni éjszaka, csökkentve a túléléshez szükséges élelmiszer mennyiségét. Az alábbi grafikon bemutatja az ektoterm képességét, hogy a belső hőmérsékletek sokfélesége mellett képes túlélni.

A test megengedésének képessége az ingadozó hőmérséklet számos más elõnyt jelent. A csökkent testhőmérséklet azt jelenti, hogy a sejtes folyamatok lassabban haladnak, csökkentve a teljes anyagcserét. Ez fontos a halak és más élőlények számára, amelyek télen fagyos vizekben élnek. Összességében azt tapasztalták, hogy az ektoterm az energia körülbelül egytizedét használja fel, amelyet egy endoterm használ. Ezek az energiamegtakarítások közvetlenül gyorsabb növekedést és nagyobb szaporodást jelentenek. Ahol egy madár több tojást is rakhat, egy hasonló méretű hüllő több százat fog rakni. Az ektotermák azonban külön korlátozásokkal is szembesülnek.

Hátrányok

Az emlősök és más endotermák okkal alakultak ki: volt egy hiánypótló hely, amelyet az ektoterm állatok nem tudtak versenyezni. Mivel az ektotermák hajlamosak aktivitási szintjük időszakos csökkentése érdekében kiszolgáltatottak a ragadozásnak. Akár sütkérez a napon, akár elalszik, mert csökken a testhőmérséklete, sok ektoterm viselkedés kockázatos. Az endotermákban nem minden nap tapasztalható ilyen energiacsökkenés, ezért készebbek reagálni a veszélyre. Megjegyezzük a fenti grafikonon, hogy ez azt is jelenti, hogy az ektotermák aktivitása alacsonyabb. Bár ez egy nagy hiba, nem állította le az ektotermák millióit. Sok emlős és madár képes ott élni, ahol az ektotermák nem. Ezek az állatok olyan adaptációkat használnak, mint a szőr és a toll, hogy elszigeteljék magukat a szélsőséges hőmérsékletektől. Más ektotermák, például a sivatagban élők, nehezen tudják fenntartani a vízháztartásukat, mert az közvetlenül kapcsolódik fűtési és hűtési mechanizmusukhoz. Amint az alábbi példákból látható, sok ektotermának furcsa viselkedési adaptációja van, amelyek lehetővé teszik számukra ezeknek a problémáknak a kompenzálását. “ecefa8d55e”>

A galápagos iguána (Amblyrhynchus cristatus), más néven tengeri iguána, tökéletes példája a hőszabályozó ektotermának. Reggel az iguána előkerül a barlangjából, és egy fekete lávakőzeten állást foglal. A leguán hőmérséklete valóban alacsony, mivel a leguán hagyta, hogy egyik napról a másikra lehulljon. Amint a nap az iguánára és a körülötte lévő sziklákra csapódik, az iguána elnyeli a testébe érő nap- és infravörös sugárzást. Még a testének legnagyobb felületét is a nap felé fordítja, hasonlóan a napelemhez, hogy elnyelje a maximális hőmennyiséget. Végül a leguán forró, és készen áll az aktív működésre, amint az az alábbi képen látható. A tengeri leguánok abban különlegesek, hogy víz alatt táplálják az algákat.

A leguán lefut a sziklákról, és a hidegbe zuhan. óceán vize. A víz gyorsan elkezdi kivezetni a meleget a leguán testéből. Sietnie kell az etetést, mielőtt túl hideg lenne az izmainak mozgatásához. Míg az iguánák több mint 30 percig képesek visszatartani a lélegzetüket, nem sokkal ezután vissza kell térniük a partra, hogy visszanyerjék a hőt. A leguán etetés után visszatér a felszínre, és a partra úszik. Most vissza kell másznia a sziklákra, és el kell kezdenie a hőt. Ily módon az iguána aktívan szabályozza hőmérsékletét, hogy elegendő hőt biztosítson a hatékony tápláláshoz. Éjjel az iguána visszatér a barlangjába, és sokkal alacsonyabb testhőmérsékletet fog felvenni, közel a levegő hőmérsékletéhez. problémák összessége. Az esőerdő nagyon meleg hely, még éjszaka is. A legtöbb levelibékának nem feltétlenül kell éjszakánként csökkentenie aktivitási szintjét. Hőmérsékleti ciklusuk általában egy másik jelenségen alapszik: a párolgáson. Napközben a fák felszívják a vizet a talajból, és a lombkorona fölötti levegőbe juttatják. Délutánra telített a levegő, esni kezd. Ez az állandó vízkörforgás a levelibékákat is érinti. Ahogy a nap legmelegebb részében kiszárad a levegő, a béka vize elpárologni kezd. Ez nemcsak kiszárítja a békát, hanem csökkenti a béka testhőmérsékletét is. Néhány béka a nap ezen részében víztestekbe fog ugrani, mivel az állóvíz általában meglehetősen meleg, és nem veszítik el a vizet a párolgás miatt. Más békák furcsa pózokat adaptáltak, amelyek megvédik a legérzékenyebb területüket a vízvesztéstől. Aztán, amikor a délutáni esőzések csökkenni kezdenek, a békák vadászni és rovarokkal táplálkozni kezdhetnek.Ez tökéletesen megfelel az éjszaka beköszöntével, amikor sok rovar jelenik meg.

Halak fagyasztása

Az utolsó példa egy nem szabályozó ektotermára vonatkozik. Számos halfaj létezik olyan hideg vizekben, hogy a normál halak megfagynak. Ahhoz, hogy a víz jéggé váljon, pár tényezőre van szükség. Először is elég hidegnek kell lennie. Másodszor, léteznie kell valamilyen molekulának, amely “magként” működik a jégkristályok megtelepedésére. Végül a víz nem tartalmazhat olyan molekulákat, amelyek megakadályozzák a jégképződést. Az ilyen körülmények között létező halak poikilotermák vagy ektotermák, amelyek nem Bár ezeknek az állatoknak nincs sok hőre szükségük ahhoz, hogy fenntartsák aktivitási szintjüket, megakadályozzák, hogy megfagyjanak.

Ezek az állatok aktívan kiszűrik a szennyeződéseket a vérükből, és speciális fehérjéket hoznak létre, amelyek megakadályozzák a jég képződését. lehetővé teszi az állatok számára, hogy fagypont alatti hőmérsékleten, önmagukat fagyva fagyjanak meg. A sós víz az oldott sók miatt sokkal alacsonyabb hőmérsékletig nem fagy meg, de az állati sejtekben lévő víz sokkal kevésbé sós, és a sós víz előtt le kell fagynia. a halak szinte azonnal megfagynának a kopoltyúktól ezeken a vizeken. Ezek a halak megakadályozzák ennek bekövetkezését, és képesek egy olyan résen boldogulni, amelyet mások nem tudnak elérni.

Kvíz

1. Melyik fol a mélyedés egy ektoterm? Zebra
B. Strucc
C. Kígyó

2. Mi az egyik előnye az ektotermának?
A. Folyamatosan meleg vagy
B. Lényegesen kevesebb energiát használ a hőmérséklet szabályozására
C Ételeket gyűjthet bármilyen hőmérsékleten