Heterotermia - Heterothermy
| Termoregulacja u zwierząt |
|---|
 |
Zwierzę heterotermiczne lub heterothermia (od Greek ἕτερος heteros „drugi” i θέρμη termalnego „ciepła”) jest fizjologicznym określenie zwierząt , które różnią się od siebie regulowania temperatury ciała i dzięki czemu otoczenie na wpływu. Innymi słowy, wykazują cechy zarówno poikilotermii, jak i homeotermii .
Definicja
Zwierzęta heterotermiczne to takie, które potrafią przełączać się między strategiami poikilotermicznymi i homeotermicznymi . Te zmiany strategii mają zwykle miejsce codziennie lub co roku. Najczęściej jest używany jako sposób na oddzielenie wahań tempa metabolizmu obserwowanego u niektórych małych ssaków i ptaków (np. Nietoperzy i kolibrów ) od tradycyjnych zwierząt zimnokrwistych . U wielu gatunków nietoperzy temperatura ciała i tempo przemiany materii są podwyższone tylko podczas aktywności. W spoczynku zwierzęta te drastycznie zmniejszają swój metabolizm , co powoduje obniżenie temperatury ich ciała do temperatury otoczenia. To sprawia, że są homeotermiczne, gdy są aktywne, i poikilotermiczne, gdy są w spoczynku. Zjawisko to zostało nazwane „codziennym letargiem ” i było intensywnie badane u chomika dżungarskiego . W okresie hibernacji zwierzę to każdego dnia wykazuje silnie zmniejszony metabolizm podczas fazy spoczynku, podczas gdy w fazie aktywnej powraca do metabolizmu endotermicznego , co prowadzi do normalnej eutermicznej temperatury ciała (około 38 ° C).
Większe ssaki (np. Susła ) i nietoperze wykazują kilkudniowe ataki letargu podczas hibernacji (do kilku tygodni) w okresie zimowym. Podczas tych kilkudniowych ataków apatii temperatura ciała spada do ~ 1 ° C powyżej temperatury otoczenia, a metabolizm może spaść do około 1% normalnego tempa metabolizmu endotermicznego. Nawet w tych głębokich hibernatorach długie okresy letargu przerywają napady endotermicznej przemiany materii, zwane wybudzeniami (zwykle trwającymi od 4 do 20 godzin). Te pobudzenia metaboliczne powodują powrót temperatury ciała do poziomu eutermicznego 35-37 ° C. Większość energii zużywanej podczas hibernacji jest wydawana na pobudzenia (70-80%), ale ich funkcja pozostaje nierozwiązana.
Płytkie wzory hibernacji bez pobudzeń zostały opisane u dużych ssaków (takich jak niedźwiedź czarny) lub w specjalnych warunkach środowiskowych.
Regionalna heterotermia
Heterotermia regionalna opisuje organizmy, które są w stanie utrzymać różne „strefy” temperatury w różnych obszarach ciała. Zwykle występuje w kończynach i jest możliwe dzięki zastosowaniu przeciwprądowych wymienników ciepła, takich jak rete mirabile występujący u tuńczyka i niektórych ptaków. Wymienniki te wyrównują temperaturę pomiędzy gorącą krwią tętniczą wypływającą do kończyn a powracającą zimną krwią żylną, zmniejszając w ten sposób utratę ciepła. Pingwiny i wiele ptaków arktycznych używają tych wymienników, aby utrzymać stopy w mniej więcej tej samej temperaturze co otaczający lód. Dzięki temu ptaki nie utkną na pokrywie lodowej. Inne zwierzęta, takie jak żółw skórzasty , wykorzystują wymienniki ciepła do gromadzenia i zatrzymywania ciepła wytwarzanego przez ich muskularne płetwy. Istnieją nawet owady, które posiadają ten mechanizm (patrz termoregulacja owadów ), a najbardziej znanym przykładem są trzmiele , które wykazują przeciwprądową wymianę ciepła w miejscu zwężenia między Mesosoma („klatką piersiową”) a metasoma („odwłokiem”). ; ciepło jest zatrzymywane w klatce piersiowej i tracone z brzucha. Korzystając z bardzo podobnego mechanizmu, wewnętrzna temperatura klatki piersiowej pszczoły miodnej może przekraczać 45 ° C w locie.