Ectotherm 정의
외 온선은 환경에서 필요한 열을 유도하는 유기체입니다. 이것은 내부 화학 반응에서 필요한 열을 생성하는 흡열과 대조됩니다. 일반적인 오해는 ectotherm이 “냉혈”이라는 것입니다. ectotherm은 더 따뜻한 지역으로 이동하거나 열 손실을 줄이기 위해 자신의 위치를 지정하여 행동 적으로 온도를 조절할 수 있습니다. 따라서 많은 ectotherm은 비활성 기간 동안 체온이 떨어지도록합니다. , 그들은 일반적으로 포유류와 비슷한 범위로 체온을 유지합니다. 외 온선은 체온을 능동적으로 변화시키는 지에 따라 체온 조절기 또는 열전도 체가 될 수 있습니다. 또한 외 온선이되는 것에 대한 많은 장단점이 있습니다. 이러한 주제는 아래에서 다룰 것입니다.
외온 선의 온도 조절
외 온선이 냉혈이라는 일반적인 오해는 이러한 동물이 작동하는 방식에 대한 오해입니다. 모든 동물에는 일종의 열이 필요합니다. 체내에서 화학 반응이 일어나기위한 에너지입니다. 흡열은 지방과 같은 에너지가 풍부한 조직의 분해와 s로 알려진 빠른 근육 수축을 통해이 열을 유도합니다. 괴롭힘. 이러한 과정은 열을 방출하고 순환계를 통해 몸 전체로 분배됩니다. 마찬가지로, 외온 선도 순환계를 사용하여 몸 전체에 열을 분산하지만 열은 다른 소스에서 발생합니다.
대신 열을 위해 음식의 에너지에만 거의 의존하는 등온선은 환경에서 제공하는 복사열을 사용합니다. 이 열은 여러 가지 방법으로 얻을 수 있습니다. 많은 ectotherm이 태양 광선을 사용하여 따뜻해지기 때문에 태양 복사가 가장 일반적인 방법입니다. 또 다른 방법은 전도입니다. 암석과 땅은 태양 에너지를 흡수하고 시간이 지남에 따라 그 에너지를 적외선 복사 형태로 방출합니다. ectotherm은 열을 방출하는 물체 근처 또는 위에 위치하여 열을 흡수 할 수도 있습니다. 체온 조절 외 온선은 이것을 활용하고 활동 기간 전에 체온을 상당한 수준까지 높입니다. 그런 다음 일반적으로 야간에 외 온선을 사용하면 추가 열이 필요하지 않으므로 체온이 떨어지게됩니다. 물의 증발과 유기체로부터의 열 전도는 열 손실을 유발합니다. 체온 조절 외 온선은 또한 굴에 숨어 있거나 몸의 자세와 호흡을 통해 증발을 최소화하는 등 이러한 손실을 처리하기위한 행동 적응입니다.
열 순응 외온 선도 있습니다. Thermoconformer는 체온을 변경하는 데 거의 또는 아무것도하지 않는 동물입니다. 열 적합성 외 온선은 poikilotherm이라고도합니다. 예를 들어 대부분의 물고기를 고려하십시오. 물은 유기체의 열을 매우 빠르게 흡수 할 수 있습니다. 물고기가 숨을 쉬면 물이 아가미 위로 직접 지나가고 피를 식 힙니다. 결과적으로 대부분의 물고기는 주변의 물과 같은 온도입니다. 그들은 추울 때 떨거나 햇빛을받지 않으며 최대 활동 수준은 단순히 감소합니다. 일부 ectothermic 동물은 심지어 동결 환경에서도 살며 특수 이온 및 부동액 분자를 사용하여 세포가 동결되는 것을 방지합니다. 많은 무척추 동물과 마찬가지로 다른 것들은 단순히 얼고 해동되기를 기다립니다. 스펙트럼의 다른 쪽 끝에는 특화된 순환 패턴과 높은 수준의 활동을 통해 체온을 높게 유지하는 참치와 상어와 같은 큰 물고기도 있습니다. 일부는이 물고기가 어느 정도 흡열 성을 가질 수 있다고 주장하기도합니다.
따라서 외 온선이 온도를 조절하는 방법은 매우 다양합니다. 이러한 온도 조절 방법을 모두 포함하는 등온선 범주에는 전체 스펙트럼이 있습니다. 즉, 실제로 “차가운”혈액을 가진 극소수의 ectotherms가 있습니다. 사람 및 다른 흡열에 비해 체온이 훨씬 더 많이 변동하도록 허용합니다. 흡열은 어떻게 든 “더 진화 된”또는 더 복잡한 것처럼 보일 수 있지만 이것은 단순히 경우가 아닙니다. 오늘날 살아있는 모든 유기체는 같은 시간 동안 진화 해 왔기 때문에 흡열과 외열이 모두 있다는 사실은 두 시스템 모두 장점과 결함이 있음을 의미합니다. 실제로 종의 수와 전체 바이오 매스에 따라 외열이 흡열보다 훨씬 큽니다. ectotherm은 여러 장단점이 있기 때문입니다.
Ectotherm의 장단점
장점
등온선은 에너지 사용량과 관련하여 흡열 선보다 뚜렷한 이점이 있습니다. 포유류는 일반적으로 체온을 유지하기 위해 에너지의 약 98 %를 사용합니다. 이것은 그들이 거의 항상 높은 활동 수준을 유지할 수 있다는 것을 의미하지만 성장과 번식을 위해 음식에있는 에너지의 약 2 % 만 사용할 수 있음을 의미합니다. ectotherm에는이 문제가 없습니다.대부분의 외 온선은 성장과 번식을 위해 음식에있는 에너지의 50 % 이상을 사용합니다. 이것은 외열이 비슷한 크기의 흡열보다 훨씬 적은 음식에서 생존 할 수 있음을 의미합니다. 외 온선은 단순히 밤에 몸을 식혀서 생존에 필요한 음식의 양을 줄일 수 있습니다. 아래 그래프는 다양한 내부 온도에서 외열이 생존하는 능력을 보여줍니다.
몸을 허용하는 능력 변동하는 온도는 다른 많은 장점을 제공합니다. 체온이 감소하면 세포 과정이 느려져 총 대사가 감소합니다. 이것은 겨울 동안 얼어 붙은 물에 사는 물고기와 다른 생물들에게 중요합니다. 대체로, 외열은 흡열이 사용하는 에너지의 약 1/10을 사용하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 에너지 절약은 직접적으로 더 빠른 성장과 더 많은 번식으로 이어집니다. 새가 여러 개의 알을 낳을 수있는 곳에 비슷한 크기의 파충류가 수백 마리를 낳습니다. 그러나 외열은 또한 뚜렷한 한계에 직면합니다.
단점
포유류 및 기타 흡열은 다음과 같은 이유로 개발되었습니다. 외 열성 동물이 경쟁 할 수없는 틈새 시장이있었습니다. 주기적으로 활동 수준을 낮추기 위해 포식에 취약합니다. 체온이 떨어지기 때문에 햇볕을 쬐든 잠에 들든, 많은 외온 행동은 위험합니다. 흡열은 매일 에너지 수준이 떨어지지 않으므로 위험에 더 잘 대처할 수 있습니다. 위의 그래프는 외열이 전체 활동 수준이 낮음을 의미합니다. 이것이 주요 결점이지만 수백만 개의 외열을 막지는 못했습니다.
특정 환경에서 외열을 배제하는 두 번째 주요 문제는 온도입니다. 많은 포유류와 새는 외열이 할 수없는 곳에서 살 수 있습니다. 이 동물들은 머리카락과 깃털과 같은 적응을 사용하여 극한 온도로부터 자신을 보호합니다. 사막에있는 것과 같은 다른 ectotherms는 가열 및 냉각 메커니즘과 직접적으로 연결되어 있기 때문에 물 균형을 유지하기가 어렵습니다. 아래 예에서 볼 수 있듯이, 많은 외열은 이러한 문제를 보상 할 수있는 이상한 행동 적응을 가지고 있습니다.
외열의 예
Galapagos Iguanas
마린 이구아나라고도하는 갈라파고스 이구아나 (Amblyrhynchus cristatus)는 체온 조절 외온 선의 완벽한 예입니다. 아침에 이구아나는 굴에서 나와 검은 용암 바위 위에 자리를 잡습니다. 이구아나는 밤새 떨어 뜨려서 이구아나의 온도가 정말 낮습니다. 태양이 이구아나와 그 주변의 암석에 부딪히면 이구아나는 몸에 닿는 태양열과 적외선을 흡수합니다. 그것은 최대 열량을 흡수하기 위해 태양 전지판처럼 몸의 가장 큰 표면적을 태양쪽으로 향하게 할 것입니다. 결국 이구아나는 아래 이미지에서 볼 수 있듯이 뜨겁고 활동할 준비가되었습니다. 해양 이구아나는 물속에서 해조류를 사냥한다는 점에서 특별합니다.
이구아나는 절벽에서 뛰어 내려 추위에 빠집니다. 바다 물. 물은 이구아나의 몸에서 열을 빠르게 끌어 내기 시작합니다. 근육을 움직 이기에는 너무 추워지기 전에 급식을해야합니다. 이구아나는 30 분 이상 숨을 참을 수 있지만,이 후 곧바로 해안으로 돌아가 열을 회복해야합니다. 이구아나는 먹이를 먹은 후 수면으로 돌아가 해안으로 헤엄칩니다. 이제 절벽 위로 올라가 열을 재 흡수하기 시작해야합니다. 이런 식으로 이구아나는 효율적으로 먹일 수있는 충분한 열을 자체적으로 공급하기 위해 온도를 적극적으로 조절하고 있습니다. 밤이되면 이구아나는 굴로 돌아와 공기와 비슷한 체온이 훨씬 낮아집니다.
나무 개구리
나무 개구리는 다른 성질을 가진 외 온선입니다. 일련의 문제. 열대 우림은 밤에도 매우 따뜻한 곳입니다. 대부분의 청개구리는 밤에 활동 수준을 낮출 필요가 없습니다. 온도주기는 일반적으로 증발 현상이라는 다른 현상에 기반합니다. 낮에는 나무가 땅에서 물을 흡수하여 캐노피 위의 공기로 옮깁니다. 오후에는 공기가 포화되어 비가 내리기 시작합니다. 이 일정한 물 순환은 청개구리에도 영향을 미칩니다. 하루 중 가장 더운 부분에 공기가 마르면 개구리의 물이 증발하기 시작합니다. 이렇게하면 개구리가 건조 될뿐만 아니라 체온도 낮아집니다.
하지만 청개구리는 속임수 없이는 아닙니다. 일부 개구리는 하루 중이 시간 동안 물 속으로 뛰어들 것입니다. 고인 물은 보통 상당히 따뜻하고 증발해도 물을 잃지 않기 때문입니다. 다른 개구리는 가장 민감한 부분을 물이 손실되지 않도록 보호하는 이상한 자세를 취했습니다. 그런 다음 오후 비가 내리기 시작하면 개구리가 사냥을 시작하고 곤충을 먹일 수 있습니다.많은 곤충이 출현하는 야간이 다가옴에 따라 이번에는 완벽합니다.
냉동 물고기
마지막 예는 비 규제 외열입니다. 너무 차가운 물에는 여러 종의 물고기가 존재하여 정상적인 물고기가 얼 것입니다. 물이 얼음이 되려면 몇 가지 요소가 필요합니다. 첫째, 충분히 추워 야합니다. 둘째, 얼음 결정이 자리를 잡을 수있는 “씨앗”역할을하는 분자가 있어야합니다. 마지막으로 물은 얼음 형성을 방해하는 분자를 포함하지 않아야합니다. 이러한 조건에 존재하는 물고기는 poikilotherms 또는 그렇지 않은 ectotherms입니다. 이 동물은 활동 수준을 유지하기 위해 많은 열이 필요하지 않지만 스스로 얼지 않도록합니다.
이 동물은 혈액에서 불순물을 적극적으로 걸러 내고 얼음 형성을 방지하는 특수 단백질을 생성합니다. 동물이 얼어 붙은 상태로 훨씬 더 낮은 온도에서 살아갈 수 있도록합니다. 소금물은 용해 된 염으로 인해 훨씬 낮은 온도까지 얼지 않지만 동물 세포 내부의 물은 염분이 훨씬 적으므로 바닷물 전에 얼어 야합니다. 물고기는이 바다에서 거의 즉시 아가미에서 얼어 붙을 것입니다.이 물고기는 이런 일이 발생하는 것을 방지하고 다른 사람들이 도달 할 수없는 틈새 시장에서 번성 할 수 있습니다.
퀴즈
1. fol 로우 링은 외 온선인가요?
A. Zebra
B. 타조
C. Snake
2. 외온 선의 장점은 무엇인가요?
A. 항상 따뜻해
B. 온도를 조절하는 데 훨씬 적은 에너지를 사용합니다
C. 어떤 온도에서든 음식을 모을 수 있습니다.
3. 새로운 동물을 찾았습니다. 하루 종일 모니터링하고 온도가 많이 변동하는 것을 확인합니다. 또한 온도가 특정 극한에 도달하면 다른 위치로 능동적으로 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 이 동물은 :
A. Poikilotherm
B. 흡열
C. Ectotherm