エクトサームの定義
エクトサームは、環境から必要な熱を引き出す生物です。これは、内部の化学反応から必要な熱を生成する吸熱とは対照的です。よくある誤解は、外温は「冷血」であるというものです。外温は、暖かい場所に移動したり、体温を下げて熱損失を減らしたりすることで、行動的に体温を調節できます。したがって、多くの外温は、活動していない期間に体温を下げることができます。 、彼らは通常、活動している間、哺乳類と同様の範囲で体温を維持します。体温を活発に変化させるかどうかに応じて、外温は温度調節器または熱コンフォーマーになります。また、外温になることには賛否両論があります。これらのトピックについては、以下で説明します。
体温の温度調節
冷血である体温に関する一般的な誤解は、これらの動物がどのように機能するかについての誤解を招きます。すべての動物には何らかの熱が必要です。体内で化学反応が起こるためのエネルギー。吸熱は、脂肪などのエネルギーが豊富な組織の分解と、sとして知られる急速な筋肉の収縮によってこの熱を引き出します。ハイバリング。これらのプロセスは熱を放出し、それが循環系を介して体全体に分配されます。同様に、外温も循環系を使用して体全体に熱を分散させますが、熱は別のソースから発生します。
代わりに熱のために彼らの食物のエネルギーだけにほとんど依存しているので、外温は環境によって提供される放射熱を使用します。この熱は多くの方法で得ることができます。多くの外熱は太陽光線を使用して暖まるため、太陽放射が最も一般的な方法です。別の方法は、伝導によるものです。岩や地面は太陽エネルギーを吸収し、時間の経過とともにそのエネルギーを赤外線の形で放射します。発熱は、熱を放射しているものの近くまたは上に配置して、その熱を吸収することもできます。体温調節外温はこれを利用し、活動期間の前に体温をかなりのレベルまで高めます。その後、通常は夜間に、余分な熱を必要としないため、外温によって体温が低下します。水の蒸発と生物からの熱伝導は、熱損失を引き起こします。温度調節性の外温は、巣穴に隠れたり、体の姿勢や呼吸による蒸発を最小限に抑えるなど、これらの損失に対処するための行動適応も行います。
熱適合性の外熱もあります。サーモコンフォーマーは、体温をほとんどまたはまったく変化させない動物です。熱適合性の外温動物は、変温動物としても知られています。たとえば、ほとんどの魚を考えてみましょう。水には、生物から非常に迅速に熱を吸収する能力があります。魚が呼吸すると、水が鰓の上を直接通過して血液を冷却します。結果として、ほとんどの魚は周囲の水と同じ温度になります。彼らは寒いときに震えたり日光を浴びたりせず、彼らの最大活動レベルは単に減少します。一部の外温動物は凍結環境にさえ住んでおり、細胞が凍結しないように特殊なイオンと不凍液分子を使用しています。多くの無脊椎動物のように、他の動物は単に凍って解凍されるのを待ちます。スペクトルの反対側には、マグロやサメのような大きな魚もあり、特殊な循環パターンと高レベルの活動によって体温を高く保ちます。これらの魚はある程度吸熱性である可能性があると主張する人さえいます。
したがって、体温調節がどのように体温調節できるかは大きく異なります。温度を調節するこれらすべての方法を含む、外温のカテゴリー内の全スペクトルが存在します。とはいえ、実際に「冷たい」血液を持っている外温はほとんどありません。人間や他の吸熱と比較して、体温をはるかに大きく変動させるだけです。吸熱はどういうわけか「より進化した」またはより複雑に見えるかもしれませんが、これは単にそうではありません。今日生きているすべての生物は同じ時間進化しているので、吸熱と外温の両方があるという事実は、両方のシステムに利点と欠点があることを意味します。実際、種の数と全体的なバイオマスによって、外温は吸熱をはるかに上回っています。これは、外温性であることには多くの長所と短所があるためです。
外温性であることの長所と短所
長所
エネルギー使用量に関しては、外温は吸熱よりも明確な利点があります。哺乳類は通常、体温を維持するためにエネルギーの約98％を使用します。これは、彼らがほぼ常に高い活動レベルを維持できることを意味しますが、成長と繁殖のために食物のエネルギーの約2％しか使用できないことも意味します。外温にはこの問題はありません。ほとんどの外温動物は、成長と繁殖のために食物のエネルギーの50％以上を使用します。これは、外温が同じサイズの吸熱よりもはるかに少ない食物で生き残ることができることを意味します。外温は、夜に体を冷やすだけで、生存に必要な食物の量を減らすことができます。下のグラフは、さまざまな内部温度で生き残るための外温の能力を示しています。
体を許容する能力変動する温度には、他にも多くの明確な利点があります。体温が下がると、細胞のプロセスが遅くなり、総代謝が低下します。これは、冬の間氷点下に生息する魚やその他の生き物にとって重要です。全体として、外温は吸熱が使用するエネルギーの約10分の1を使用することがわかっています。これらのエネルギー節約は、より速い成長とより多くの繁殖に直接つながります。鳥が数個の卵を産む可能性がある場合、同様のサイズの爬虫類は数百個を産みます。ただし、外温も明確な制限に直面しています。
短所
哺乳類やその他の吸熱は、次の理由で開発されました。外温動物が競争できないニッチが埋められる必要がありました。定期的に活動レベルを下げるために、彼らは捕食に対して脆弱です。日光浴をしている場合でも、体温が下がって眠りにつく場合でも、多くの外温行動は危険です。吸熱は毎日このようなエネルギーレベルの低下がないため、危険に対応する準備ができています。上記のグラフに注意してください。これは、外熱の全体的な活動レベルが低いことも意味します。これは大きな欠陥ですが、何百万もの外温を止めていません。
特定の環境から外温を除外する2番目の大きな問題は、温度です。多くの哺乳類や鳥は、外温が住むことができない場所に住むことができます。これらの動物は、極端な温度から身を守るために、髪の毛や羽毛などの適応を使用します。砂漠のような他の外温は、冷暖房メカニズムに直接関係しているため、水のバランスを維持するのに苦労しています。以下の例に見られるように、多くの外温動物は、これらの問題を補うことができる奇妙な行動適応を持っています。
外温器の例
ガラパゴスイグアナ
ウミイグアナとも呼ばれるガラパゴスイグアナ（Amblyrhynchus cristatus）は、温度調節性の外温の完璧な例です。朝、イグアナは巣穴から出てきて、黒い溶岩の岩の上に位置します。イグアナは一晩で気温が下がるため、イグアナの気温は非常に低くなっています。太陽がイグアナとその周りの岩に当たると、イグアナは体に当たる太陽と赤外線を吸収します。太陽電池パネルのように、体の最大の表面積を太陽に向けて、最大量の熱を吸収します。下の画像に示すように、最終的にはイグアナは熱くなり、活動する準備が整います。ウミイグアナは、水中で藻類を採餌するという点で特別です。
イグアナは崖から流れ出て、寒さに突入します。海水。水はすぐにイグアナの体から熱を奪い始めます。寒すぎて筋肉を動かすことができない前に、急いで餌をやる必要があります。イグアナは30分以上息を止めることができますが、熱を取り戻すには、この直後に海岸に戻る必要があります。イグアナは餌を与えた後、水面に戻り、岸に泳ぎます。それは今、崖を上って戻って、熱を再吸収し始めなければなりません。このように、イグアナはその温度を積極的に調節して、効率的に餌を与えるのに十分な熱を提供します。夜になると、イグアナは巣穴に戻り、体温がはるかに低くなり、空気の温度に近くなります。
アマガエル
アマガエルは、異なる体温です。一連の問題。熱帯雨林は夜でもとても暖かい場所です。ほとんどのアマガエルは、必ずしも夜間に活動レベルを下げる必要はありません。それらの温度サイクルは通常、蒸発の現象という別の現象に基づいています。日中、木は地面から水を吸収し、それを林冠の上の空気に移します。午後になると空気が飽和し、雨が降り始めます。この一定の水循環は、アマガエルにも影響を及ぼします。 1日の最も暑い時期に空気が乾くと、カエルの水分が蒸発し始めます。これはカエルを乾かすだけでなく、カエルの体温も下げます。
しかし、アマガエルにはトリックがないわけではありません。立っている水は通常かなり暖かく、蒸発によって水を失うことはないため、一部のカエルは1日のこの時間帯に水域に飛び込みます。他のカエルは、最も敏感な領域を水を失うことから保護する奇妙なポーズを採用しています。その後、午後の雨が降り始めると、カエルは昆虫を狩り、餌をやり始めることができます。これは、多くの昆虫が出現する夜間の到来と完全に一致します。
魚の凍結
最後の例は、非調節性の外温です。数種の魚が非常に冷たい海に存在するため、通常の魚は凍ります。水が氷になるには、いくつかの要素が存在する必要があります。まず、それは十分に寒くなければなりません。第二に、氷の結晶が定着するための「種」として機能するある種の分子が存在する必要があります。最後に、水には氷の形成を妨げる分子が含まれていてはなりません。これらの条件で存在する魚は、変温動物またはそうでない外温動物です。これらの動物は、活動レベルを維持するために多くの熱を必要としませんが、凍結を防ぎます。
これらの動物は、血液から不純物を積極的にろ過し、氷の形成を防ぐ特別なタンパク質を生成します。動物は氷点下の温度で存在し、氷結します。塩水は溶解した塩のためにはるかに低い温度まで凍結しませんが、動物細胞内の水ははるかに塩分が少なく、塩水の前に凍結するはずです。通常魚はこれらの海域でほぼ瞬時に鰓から凍ります。これらの魚はこれが起こるのを防ぎ、他の人が到達できないニッチで繁栄することができます。
クイズ
1。 fol低下は外温ですか？
A。ゼブラ
B。ダチョウ
C。ヘビ
2。外温であることの1つの利点は何ですか？
A。あなたはいつも暖かいです
B。温度を調整するために使用するエネルギーはかなり少なくなります
。どんな温度でも食べ物を集めることができます
3。あなたは新しい動物を見つけました。あなたはそれを一日中監視し、その温度が大きく変動することを確認します。また、温度が特定の極端に達すると、アクティブにさまざまな位置に移動することもわかります。この動物はa：
Aです。変温動物
B。吸熱
C。 Ectotherm