Ectotérmico

Definição Ectotérmica

Um ectotérmico é um organismo que obtém o calor de que necessita do meio ambiente. Isso contrasta com uma endotérmica, que cria o calor de que necessita a partir de reações químicas internas. Um equívoco comum é que um ectotérmico tem “sangue frio”. Um ectotérmico pode regular sua temperatura comportamentalmente, movendo-se para áreas mais quentes ou posicionando-se para reduzir a perda de calor. Portanto, embora muitos ectotérmicos permitam que a temperatura de seu corpo caia durante os períodos de inatividade , eles geralmente mantêm as temperaturas corporais em faixas semelhantes às dos mamíferos enquanto estão ativos. Um ectotérmico pode ser um termorregulador ou um termoconformador, dependendo se ele altera ativamente sua temperatura corporal. Também há vários prós e contras em ser um ectotérmico. Esses tópicos serão abordados abaixo.

Termorregulação em um ectotérmico

O equívoco comum sobre os ectotérmicos serem de sangue frio é um equívoco de como esses animais funcionam. Todos os animais precisam de algum tipo de calor energia para as reações químicas em seus corpos. Os endotérmicos derivam esse calor da quebra de tecidos ricos em energia, como as gorduras, e por meio de contrações musculares rápidas, conhecidas como s tremendo. Esses processos liberam calor, que é então distribuído pelo corpo através do sistema circulatório. Da mesma forma, um ectotérmico também usa o sistema circulatório para distribuir o calor por todo o corpo, mas o calor vem de uma fonte diferente.

Em vez disso Por dependerem quase exclusivamente da energia de seus alimentos para obter calor, os ectotérmicos usam o calor radiante fornecido pelo ambiente. Esse calor pode ser obtido de várias maneiras. A radiação solar é a forma mais comum, já que muitos ectotérmicos usam os raios do sol para se aquecer. Outra forma é por condução. As rochas e o solo absorvem a energia solar e, com o tempo, irradiam essa energia na forma de radiação infravermelha. Um ectotérmico também pode se posicionar próximo ou sobre coisas que estão irradiando calor para absorver esse calor. Os ectotérmicos termorreguladores tiram vantagem disso e aumentam o calor do corpo até níveis substanciais antes dos períodos de atividade. Então, geralmente à noite, um ectotérmico deixará sua temperatura corporal cair, pois não precisa de calor extra. A evaporação da água e a condução do calor para longe do organismo causam perda de calor. Um ectotérmico termorregulador também fará adaptações de comportamento para lidar com essas perdas, como se esconder em uma toca ou minimizar a evaporação por meio da postura corporal e da respiração.

Existem também ectotérmicos termoconformadores. Um termoconformador é um animal que faz pouco ou nada para mudar sua temperatura corporal. Um ectotérmico termoconformado também é conhecido como poiquilotérmico. Considere a maioria dos peixes, por exemplo. A água tem a capacidade de extrair calor de um organismo muito rapidamente. Conforme os peixes respiram, a água passa diretamente sobre suas guelras e resfria seu sangue. Como consequência, a maioria dos peixes tem a mesma temperatura da água ao seu redor. Eles não tremem ou se aquecem ao sol quando estão frios, seu nível máximo de atividade simplesmente diminui. Alguns animais ectotérmicos vivem em ambientes congelados e usam íons especializados e moléculas anticongelantes para impedir que suas células congelem. Outros, como muitos invertebrados, simplesmente congelam e esperam para serem descongelados. Na outra extremidade do espectro, também existem peixes grandes como atuns e tubarões, que mantêm suas temperaturas corporais mais altas por meio de padrões de circulação especializados e altos níveis de atividade. Alguns até argumentaram que esses peixes podem ser endotérmicos até um certo grau.

Assim, como um ectotérmico pode termorregular varia amplamente. Existe todo um espectro dentro da categoria de ectotérmicos que inclui todos esses métodos de regulação da temperatura. Dito isso, muito poucos ectotérmicos realmente têm sangue “frio”. Em comparação com humanos e outros endotérmicos, eles simplesmente permitem que a temperatura do corpo flutue muito mais. Embora possa parecer que os endotérmicos são de alguma forma “mais evoluídos” ou mais complexos, isso é simplesmente não é o caso. Como todos os organismos vivos hoje estão evoluindo pelo mesmo período de tempo, o fato de haver endotérmicos e ectotérmicos significa que ambos os sistemas têm seus benefícios e falhas. Na verdade, por número de espécies e biomassa geral, os ectotérmicos superam os endotérmicos. Isso ocorre porque ser um ectotérmico tem vários prós e apenas alguns contras.

Prós e contras de ser um ectotérmico

Prós

Ectotérmicos têm uma vantagem distinta sobre os endotérmicos quando se trata de uso de energia. Os mamíferos normalmente usam cerca de 98% de sua energia para manter a temperatura corporal. Isso significa que eles podem manter altos níveis de atividade quase o tempo todo, mas também significa que só podem usar cerca de 2% da energia de seus alimentos para o crescimento e a reprodução. Um ectotérmico não tem esse problema.A maioria dos ectotérmicos usa mais de 50% da energia de seus alimentos para crescimento e reprodução. Isso significa que os ectotérmicos podem sobreviver com muito menos comida do que os endotérmicos de tamanho semelhante. Um ectotérmico pode simplesmente deixar seu corpo esfriar à noite, reduzindo a quantidade de comida necessária para a sobrevivência. O gráfico abaixo mostra a capacidade de um ectotérmico sobreviver a uma ampla variedade de temperaturas internas.

A capacidade de permitir o corpo a flutuação da temperatura dá uma série de outras vantagens distintas. Uma temperatura corporal reduzida significa que os processos celulares ficam mais lentos, diminuindo o metabolismo total. Isso é importante para peixes e outras criaturas que vivem em águas geladas durante o inverno. Ao todo, descobriu-se que um ectotérmico usa aproximadamente um décimo da energia que um endotérmico usa. Essa economia de energia se traduz diretamente em um crescimento mais rápido e mais reprodução. Onde uma ave pode botar vários ovos, um réptil de tamanho semelhante bota centenas. No entanto, os ectotérmicos também enfrentam limitações distintas.

Contras

Os mamíferos e outros endotérmicos se desenvolveram por uma razão: havia um nicho a ser preenchido no qual os animais ectotérmicos não podiam competir. Porque os ectotérmicos tendem para diminuir seus níveis de atividade periodicamente, eles são vulneráveis à predação. Esteja você tomando sol ou adormecendo porque a temperatura do corpo está caindo, muitos comportamentos ectotérmicos são arriscados. Os endotérmicos não têm essa queda no nível de energia todos os dias e, portanto, estão mais prontos para reagir ao perigo. Observe no gráfico acima que isso também significa que os ectotérmicos têm um nível geral de atividade mais baixo. Embora esta seja uma falha importante, ela não parou milhões de ectotérmicos.

O segundo grande problema que exclui ectotérmicos de certos ambientes é a temperatura. Muitos mamíferos e pássaros são capazes de viver onde os ectotérmicos não podem. Esses animais usam adaptações como cabelos e penas para se isolar das temperaturas extremas. Outros ectotérmicos, como os do deserto, têm dificuldade em manter o equilíbrio hídrico porque está diretamente ligado ao mecanismo de aquecimento e resfriamento. Como visto nos exemplos abaixo, muitos ectotérmicos têm adaptações comportamentais estranhas que os permitem compensar esses problemas.

Exemplos de um ectotérmico

Iguanas de Galápagos

A iguana Galápagos (Amblyrhynchus cristatus), também chamada de iguana marinha, é um exemplo perfeito de ectotérmico termorregulador. Pela manhã, a iguana emerge de sua toca e se posiciona sobre uma rocha de lava negra. A temperatura da iguana está muito baixa, pois a iguana a deixou cair durante a noite. Conforme o sol atinge a iguana e as rochas ao seu redor, a iguana absorve a radiação solar e infravermelha que atinge seu corpo. Ele até mesmo vira a maior área de superfície de seu corpo em direção ao sol, como um painel solar, para absorver a quantidade máxima de calor. Eventualmente, a iguana está quente e pronta para ser ativa, como pode ser visto na imagem abaixo. As iguanas marinhas são especiais porque procuram algas debaixo dágua.

A iguana corre dos penhascos e mergulha no frio água do oceano. A água rapidamente começa a tirar o calor do corpo da iguana. Ele deve se apressar para se alimentar antes que fique muito frio para mover seus músculos. Embora os iguanas possam prender a respiração por mais de 30 minutos, eles devem retornar à costa logo depois disso para começar a recuperar o calor. A iguana retorna à superfície após se alimentar e nada até a costa. Agora ele deve subir de volta os penhascos e começar a reabsorver o calor. Dessa forma, a iguana está regulando ativamente sua temperatura para se fornecer calor suficiente para se alimentar com eficiência. À noite, a iguana retornará à sua toca e assumirá uma temperatura corporal bem mais baixa, próxima à do ar.

Tree Frogs

As pererecas são um ectotérmico que tem uma aparência diferente conjunto de problemas. A floresta tropical é um lugar muito quente, mesmo à noite. A maioria das pererecas não precisa necessariamente diminuir seus níveis de atividade à noite. Seu ciclo de temperatura geralmente é baseado em um fenômeno diferente: o da evaporação. Durante o dia, as árvores absorvem água do solo e a transferem para o ar acima da copa. À tarde, o ar está saturado e começa a chover. Este ciclo constante da água também afeta as pererecas. Conforme o ar seca na parte mais quente do dia, a água da rã começa a evaporar. Isso não apenas seca o sapo, mas também reduz sua temperatura corporal.

Mas os sapos arbóreos têm seus truques. Algumas rãs pularão em corpos dágua durante esta parte do dia, já que a água parada geralmente é bastante quente e elas não perdem água por evaporação. Outras rãs adaptaram poses estranhas, que protegem suas áreas mais sensíveis de perder água. Então, quando as chuvas da tarde começam a cair, as rãs podem começar a caçar e se alimentar de insetos.Isso ocorre perfeitamente com a chegada da noite, quando muitos insetos surgem.

Congelando peixes

O exemplo final é de um ectotérmico não regulador. Várias espécies de peixes existem em águas tão frias que os peixes normais congelariam. Para que a água se torne gelo, é necessário que alguns fatores existam. Primeiro, deve estar frio o suficiente. Em segundo lugar, deve haver algum tipo de molécula que atue como uma “semente” para os cristais de gelo se estabelecerem. Por último, a água não deve conter moléculas que impeçam a formação de gelo. Os peixes que existem nessas condições são poiquilotérmicos ou ectotérmicos que não regular. Embora esses animais não precisem de muito calor para manter seus níveis de atividade, eles evitam o congelamento.

Esses animais filtram ativamente as impurezas do sangue e criam proteínas especiais que impedem a formação de gelo. Isso permite que os animais existam em temperaturas muito abaixo de zero, com o próprio congelamento. A água salgada não congela até temperaturas muito mais baixas por causa dos sais dissolvidos, mas a água dentro das células animais é muito menos salgada e deve congelar antes da água salgada. os peixes congelariam nas guelras quase que instantaneamente nessas águas. Esses peixes evitam que isso aconteça e são capazes de se desenvolver em um nicho que os outros não podem alcançar.

Teste

1. Qual dos fol abaixo é um ectotérmico?
A. Zebra
B. Avestruz
C. Snake

2. Qual é a vantagem de ser um ectotérmico?
A. Você é caloroso o tempo todo
B. Você usa consideravelmente menos energia para regular sua temperatura
C. Você pode coletar alimentos em qualquer temperatura

3. Você encontrou um novo animal. Você monitora ao longo do dia e vê que sua temperatura oscila muito. Você também vê que ele se move ativamente para posições diferentes quando sua temperatura atinge certos extremos. Este animal é um:
A. Poiquilotérmica
B. Endotérmica
C. Ectotherm