stringtranslate.com

Эктотермный

Черепахи Pseudemys (на фото изображены греющимися в тепле) экзотермичны.
Красная линия представляет температуру воздуха. Фиолетовая линия представляет температуру тела ящерицы. Зеленая линия представляет базовую температуру норы. Ящерицы являются экзотермами и используют поведенческие адаптации для контроля своей температуры. Они регулируют свое поведение в зависимости от температуры на улице; если тепло, они до определенного момента выйдут на улицу и при необходимости вернутся в свою нору.

Эктотерм (от греческого ἐκτός ( ektós ) «снаружи» и θερμός ( thermós ) « тепло»), чаще называемый « хладнокровным животным », [1] — животное, у которого внутренние физиологические источники тепла являются имеет относительно небольшое или совершенно незначительное значение в контроле температуры тела . [2] Такие организмы (например, лягушки ) полагаются на источники тепла из окружающей среды, [3] которые позволяют им работать с очень экономичной скоростью метаболизма . [4]

Некоторые из этих животных обитают в среде с практически постоянной температурой, что типично для регионов абиссального океана, и поэтому их можно рассматривать как гомеотермных эктотермных животных. Напротив, в местах, где температура варьируется настолько сильно, что ограничивает физиологическую активность других видов экзотермных животных, многие виды обычно ищут внешние источники тепла или укрытие от жары; например, многие рептилии регулируют температуру своего тела, греясь на солнце или ища тень, когда это необходимо, в дополнение к целому ряду других механизмов поведенческой терморегуляции.

В отличие от эктотермных животных, эндотермные животные в значительной степени, даже преимущественно, полагаются на тепло внутренних метаболических процессов, а мезотермные животные используют промежуточную стратегию.

Поскольку животные используют более двух категорий контроля температуры, термины « теплокровные» и «хладнокровные» признаны устаревшими как научные термины.

Адаптации

Различные модели поведения позволяют некоторым эктотермным животным в необходимой степени регулировать температуру тела. Чтобы согреться, рептилии и многие насекомые находят солнечные места и принимают положения, обеспечивающие максимальное воздействие; при опасно высоких температурах они ищут тень или более прохладную воду. В холодную погоду медоносные пчелы собираются вместе, чтобы сохранить тепло. Бабочки и мотыльки могут ориентировать свои крылья так, чтобы максимизировать воздействие солнечной радиации, чтобы накопить тепло перед взлетом. [2] Стайным гусеницам, таким как лесная палаточная гусеница и осенний паутинный червь , полезно греться большими группами для терморегуляции. [5] [6] [7] [8] [9] Многие летающие насекомые, такие как медоносные пчелы и шмели, также эндотермически повышают свою внутреннюю температуру перед полетом, вибрируя летательными мышцами без резких движений крыльев. Такая эндотермическая активность является примером трудности последовательного применения таких терминов, как пойкилотермия и гомеотермия . [2]

Помимо поведенческих адаптаций, физиологические адаптации помогают эктотермным регулировать температуру. Ныряющие рептилии сохраняют тепло с помощью механизмов теплообмена , при которых холодная кровь от кожи забирает тепло от крови, движущейся наружу от ядра тела, повторно используя и тем самым сохраняя часть тепла, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Кожа лягушек-быков выделяет больше слизи, когда она горячая, что позволяет лучше охлаждаться за счет испарения. [ нужна цитата ]

В периоды холода некоторые эктотермные животные впадают в состояние оцепенения , при котором их метаболизм замедляется или, в некоторых случаях, как у древесной лягушки , фактически останавливается. Оцепенение может длиться ночь, сезон или даже годы, в зависимости от вида и обстоятельств.

Владельцы рептилий могут использовать систему ультрафиолетового освещения, чтобы помочь своим питомцам греться. [10]

За и против

Эктотермные животные в основном полагаются на внешние источники тепла, такие как солнечный свет, для достижения оптимальной температуры тела для различных видов физической деятельности. Соответственно, они зависят от условий окружающей среды, чтобы достичь рабочей температуры тела. Напротив, эндотермные животные поддерживают почти постоянную высокую рабочую температуру тела, в основном полагаясь на внутреннее тепло, вырабатываемое метаболически активными органами (печень, почки, сердце, мозг, мышцы) или даже специализированными органами, вырабатывающими тепло, такими как бурая жировая ткань . Эктотермные животные обычно имеют более низкую скорость метаболизма, чем эндотермические животные при данной массе тела. Как следствие, эндотермы обычно полагаются на более высокое потребление пищи, причем обычно на пищу с более высоким содержанием энергии. Такие требования могут ограничить пропускную способность данной среды для эндотермных животных по сравнению с ее несущей способностью для экзотермических животных.

Поскольку эктотермные животные в регуляции температуры тела зависят от условий окружающей среды, они, как правило, более медлительны ночью и ранним утром. Когда они выходят из убежища, многим дневным эктотермам необходимо нагреться под лучами раннего солнечного света, прежде чем они смогут начать свою повседневную деятельность. Таким образом, в прохладную погоду у большинства эктотермных позвоночных кормовая деятельность таких видов ограничивается дневным временем, а в холодном климате большинство из них вообще не могут выжить. Например, у ящериц большинство ночных видов — это гекконы, специализирующиеся на стратегии поиска пищи «сидеть и ждать». Такие стратегии не требуют столько энергии, как активное добывание пищи, и не требуют охотничьей деятельности той же интенсивности. С другой точки зрения, хищничество в режиме «сиди и ожидай» может потребовать очень длительных периодов непродуктивного ожидания. Эндотермные животные, как правило, не могут позволить себе такие длительные периоды без еды, но адаптированные эктотермные животные могут ждать, не затрачивая много энергии. Таким образом, эндотермные виды позвоночных менее зависят от условий окружающей среды и имеют более высокую изменчивость (как внутри вида, так и между видами) в своей повседневной активности. [11]

У эктотермных животных колебания температуры окружающей среды могут влиять на температуру тела. Такое изменение температуры тела называется пойкилотермией , хотя эта концепция не является широко удовлетворительной, и использование этого термина сокращается. У небольших водных существ, таких как коловратки , пойкилотермия практически абсолютна, но другие существа (например, крабы ) имеют в своем распоряжении более широкие физиологические возможности, и они могут переходить к предпочтительным температурам, избегать изменений температуры окружающей среды или смягчать их эффекты. [2] [12] Эктотермные животные также могут проявлять черты гомеотермии, особенно внутри водных организмов. Обычно их диапазон температур окружающей среды относительно постоянен, и лишь немногие из них пытаются поддерживать более высокую внутреннюю температуру из-за высоких связанных с этим затрат. [13]

Рекомендации

  1. ^ «Эктотерм | Определение, преимущества и примеры | Британника» .
  2. ^ abcd Давенпорт, Джон. Жизнь животных при низкой температуре. Издатель: Springer, 1991. ISBN 978-0412403507. 
  3. ^ Джей М. Сэвидж ; с фотографиями Майкла Фогдена и Патрисии Фогден. (2002). Земноводные и рептилии Коста-Рики: герпетофауна между двумя континентами, между двумя морями . Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета. п. 409. ИСБН 978-0-226-73538-2.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Милтон Хильдебранд; Дж. Э. Гослоу-младший. Директор илл. Виола Хильдебранд. (2001). Анализ строения позвоночных . Нью-Йорк: Уайли. п. 429. ИСБН 978-0-471-29505-1.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ МакКлюр, Мелани; Каннел, Элизабет; Деспланд, Эмма (июнь 2011 г.). «Термическая экология и поведение кочевого социального собирателя Malacosoma disstria». Физиологическая энтомология . 36 (2): 120–127. дои : 10.1111/j.1365-3032.2010.00770.x. S2CID  85188708.
  6. ^ Шовальтер, Т.Д.; Ринг, ДР (01 января 2017 г.). «Биология и борьба с осенним веб-червем Hyphantria cunea (Lepidoptera: Erebidae)». Журнал комплексной борьбы с вредителями . 8 (1). дои : 10.1093/jipm/pmw019 . Архивировано из оригинала 15 ноября 2017 г.
  7. ^ Ренберг, Брэдли (2002). «Удержание тепла паутиной осеннего паутины Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): инфракрасное потепление и принудительное конвективное охлаждение». Журнал термической биологии . 27 (6): 525–530. дои : 10.1016/S0306-4565(02)00026-8.
  8. ^ Лоуи, Катрина. «Особенности истории жизни и методы выращивания осенних веб-червей (Hyphantria Cunea Drury) в Колорадо» (PDF) . Журнал Общества лепидоптеристов . Архивировано из оригинала (PDF) 6 мая 2018 г. Проверено 15 ноября 2017 г.
  9. ^ Хантер, Элисон Ф. (1 ноября 2000 г.). «Стайность и репеллентная защита в выживании насекомых-фитофагов». Ойкос . 91 (2): 213–224. дои : 10.1034/j.1600-0706.2000.910202.x. ISSN  1600-0706.
  10. ^ «Лучшие лампы UVA/UVB для рептилий (обзор + лучшие предложения от Amazon) - BuddyGenius» . Buddygenius.com . 4 января 2018 г. Архивировано из оригинала 17 января 2018 г. Проверено 6 мая 2018 г.
  11. ^ Хат Р.А., Кронфельд-Шор Н., ван дер Винне В., Де ла Иглесиа Х (2012). В поисках временной ниши: факторы внешней среды . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 199. стр. 281–304. дои : 10.1016/B978-0-444-59427-3.00017-4. ISBN 9780444594273. ПМИД  22877672.
  12. ^ Льюис, Л; Айерс, Дж (2014). «Температурные предпочтения и акклиматизация краба Ионы, Cancer Borealis ». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 455 : 7–13. дои : 10.1016/j.jembe.2014.02.013.
  13. ^ Уиллмер, Пэт; Стоун, Грэм; Джонстон, Ян. Экологическая физиология животных. Хобокен: Wiley, 2009. Библиотека электронных книг. Веб. 01 апреля 2016 г.