Die termoregulerende ektoterm

Deur Jake Zadik, 'n voormalige kommunikasie-intern by The Ocean Foundation wat nou in Kuba studeer.

So, jy vra, wat is 'n termoregulerende ektoterm? Die woord "ektoterm" verwys na diere wat oor die algemeen 'n liggaamstemperatuur het wat vergelykbaar is met hul omliggende omgewing. Hulle kan nie hul liggaamstemperatuur intern reguleer nie. Mense verwys dikwels na hulle as "koelbloedig", maar hierdie term is geneig om mense meer dikwels as nie te mislei nie. Ektoterme sluit reptiele, amfibieë en visse in. Hierdie diere is geneig om in warmer omgewings te floreer. Volgehoue ​​energie-uitset van 'n warmbloedige (soogdier) en 'n koudbloedige (reptiel) dier as 'n funksie van kerntemperatuur.

"Termoregulerend," verwys na die vermoë van diere om hul interne temperatuur te handhaaf, met min inagneming van die temperatuur. Wanneer dit koud buite is, het hierdie organismes die vermoë om warm te bly. Wanneer dit warm buite is, het hierdie diere die vermoë om hulself af te koel en nie oorverhit nie. Dit is die "endoterme", soos voëls en soogdiere. Endoterme het die vermoë om 'n konstante liggaamstemperatuur te handhaaf en word ook na verwys as homeoterme.

So, op hierdie stadium besef jy dalk dat die titel van hierdie blog eintlik 'n teenstrydigheid is - 'n organisme wat nie sy liggaamstemperatuur kan reguleer nie, maar eintlik die vermoë het om sy liggaamstemperatuur aktief te reguleer? Ja, en dit is inderdaad 'n baie spesiale skepsel.

Dit is seeskilpadmaand by The Ocean Foundation, en daarom het ek gekies om oor die leerrug seeskilpad en sy spesiale termoregulering te skryf. Nasporingsnavorsing het getoon dat hierdie skilpad migrasieroetes oor oseane het en konstante besoekers aan 'n wye verskeidenheid habitatte is. Hulle migreer na die voedingsryke, maar baie koue waters so ver noord as Nova Scotia, Kanada, en het nesgronde in tropiese waters dwarsdeur die Karibiese Eilande. Geen ander reptiel verdra aktief so 'n wye reeks temperatuurtoestande nie - ek sê aktief omdat daar reptiele is wat temperature onder vriespunt verdra, maar dit in 'n hibernerende toestand doen. Dit fassineer herpetoloë en mariene bioloë vir baie jare, maar dit is meer onlangs ontdek dat hierdie massiewe reptiele hul temperatuur fisies reguleer.

…Maar hulle is ektoterme, hoe doen hulle dit??…

Ten spyte daarvan dat hulle in grootte vergelykbaar is met 'n klein kompakte motor, het hulle nie die ingeboude verhittingstelsel wat standaard kom nie. Tog speel hul grootte 'n beduidende rol in hul temperatuurregulering. Omdat hulle so groot is, het leerrug seeskilpaaie 'n lae oppervlakte tot volume verhouding, dus verander die kerntemperatuur van die skilpad teen 'n baie stadiger tempo. Hierdie verskynsel word "gigantotermie" genoem. Baie wetenskaplikes meen dit was ook 'n kenmerk van baie groot prehistoriese diere tydens die klimaks van die ystydperk en dit het uiteindelik tot hul uitsterwing gelei namate temperature begin styg het (omdat hulle nie vinnig genoeg kon afkoel nie).

Die skilpad is ook toegedraai in 'n laag bruin vetweefsel, 'n sterk isolerende laag vet wat die meeste by soogdiere voorkom. Hierdie stelsel het die vermoë om meer as 90% van hitte in die kern van die dier te behou, wat die hitteverlies deur die blootgestelde ledemate verminder. Wanneer in hoë temperatuur waters, vind net die teenoorgestelde plaas. Flipper beroerte frekwensie neem dramaties af, en bloed beweeg vrylik na die ledemate en verdryf hitte deur die areas wat nie in die isolerende weefsel bedek is nie.

Leerrug seeskilpaaie is so suksesvol om hul liggaamstemperatuur te reguleer dat hulle die vermoë het om konstante liggaamstemperatuur 18 grade bo of onder die omgewingstemperatuur te handhaaf. Dit is so ongelooflik dat sommige navorsers argumenteer omdat hierdie proses metabolies bewerkstellig word. leerrug seeskilpaaie is eintlik endotermies. Hierdie proses word egter nie anatomies uitgevoer nie, daarom stel die meeste navorsers voor dat dit op sy beste 'n verkleinde weergawe van endotermie is.

Leerskilpaaie is nie die enigste mariene ektoterme wat hierdie vermoë besit nie. Blouvintuna het 'n unieke liggaamsontwerp wat hul bloed in die kern van hul liggaam hou en het 'n soortgelyke teenstroom-hitteruilerstelsel as die leerrug. Swaardvisse behou hitte by hul kop deur 'n soortgelyke isolerende bruin vetweefsellaag om hul sig te verbeter wanneer hulle in diep of koue water swem. Daar is ook ander reuse van die see wat hitte verloor teen 'n stadiger proses, soos die grootwithaai.

Ek dink termoregulering is net een ongelooflik fassinerende eienskap van hierdie pragtige majestueuse wesens met soveel meer as wat die oog gesien kan word. Van die klein broeilinge wat hul pad na die water maak tot die immer-wisselende mannetjies en die terugkerende nesende wyfies, baie oor hulle bly onbekend. Navorsers is onseker waar hierdie skilpaaie die eerste paar jaar van hul lewe deurbring. Dit bly ietwat van 'n raaisel oor hoe hierdie groot afstand-reisende diere met sulke akkuraatheid navigeer. Ongelukkig leer ons van seeskilpaaie teen 'n tempo wat baie stadiger is as die tempo van hul bevolkingsafname.

Op die ou end sal dit ons vasberadenheid moet wees om te beskerm wat ons wel weet, en ons nuuskierigheid oor die geheimsinnige seeskilpaaie wat lei tot sterker bewaringspogings. Daar is soveel onbekend oor hierdie fassinerende diere en hul voortbestaan ​​word bedreig deur die verlies van nesstrande, plastiek en ander besoedeling in die see, en toevallige byvangste in visnette en langlyne. Help ons by Die Ocean Foundation ondersteun diegene wat hulself aan seeskilpadnavorsing en -bewaringspogings toewy deur ons Seeskilpadfonds.

Verwysings:

1. Bostrom, Brian L., en David R. Jones. “Oefening verwarm volwasse leerrug
2. Skilpaaie.”Vergelykende Biochemie en Fisiologie Deel A: Molekulêre & Integrerende Fisiologie 147.2 (2007): 323-31. Druk.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings en David R. Jones. "Gedrag en Fisiologie: Die termiese strategie van leerskilpaaie." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Druk.
4. Goff, Gregory P., en Garry B. Stenson. "Bruin vetweefsel in leerrug seeskilpaaie: 'n termogeniese orgaan in 'n endotermiese reptiel?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Druk.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe en P. Dockery. "Ontogenetiese veranderinge in trageale struktuur fasiliteer diep duike en koue water soek in volwasse leerrug seeskilpaaie." Tydskrif van eksperimentele biologie 212.21 (2009): 3440-447. Druk
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice en Frank V. Paladino. "Termiese onafhanklikheid van spierweefselmetabolisme in die leerskilpad, Dermochelys Coriacea." Vergelykende Biochemie en Fisiologie Deel A: Molekulêre & Integrerende Fisiologie 120.3 (1998): 399-403. Druk.