Терморегулирующий Эктотерм

Аўтар: Джэйк Задзік, былы стажор па камунікацыях з The Ocean Foundation, які зараз вучыцца на Кубе.

Такім чынам, спытаеце вы, што такое терморегулирующий эктотерм? Слова "эктатэрм" адносіцца да жывёл, тэмпература цела якіх звычайна параўнальная з тэмпературай навакольнага асяроддзя. Яны не могуць унутрана рэгуляваць тэмпературу цела. Людзі часта называюць іх «халаднакроўнымі», але часцей за ўсё гэты тэрмін уводзіць людзей у зман. Да эктатэрмаў адносяцца рэптыліі, земнаводныя і рыбы. Гэтыя жывёлы, як правіла, квітнеюць у больш цёплых умовах. Устойлівы выхад энергіі цеплакроўных (млекакормячых) і халоднакроўных (рэптылій) жывёл у залежнасці ад тэмпературы асяродку.

«Тэрмарэгуляцыя» адносіцца да здольнасці жывёл падтрымліваць унутраную тэмпературу, практычна не звяртаючы ўвагі на тэмпературу. Калі на вуліцы холадна, гэтыя арганізмы валодаюць здольнасцю заставацца ў цяпле. Калі на вуліцы горача, гэтыя жывёлы валодаюць здольнасцю астуджацца і не перагравацца. Гэта «эндотермы», такія як птушкі і млекакормячыя. Эндатэрмы валодаюць здольнасцю падтрымліваць пастаянную тэмпературу цела і іх таксама называюць гомеатэрмамі.

Такім чынам, у гэты момант вы можаце зразумець, што назва гэтага блога насамрэч супярэчлівая - арганізм, які не можа рэгуляваць тэмпературу свайго цела, але на самой справе мае магчымасць актыўна рэгуляваць тэмпературу свайго цела? Так, і гэта сапраўды асаблівая істота.

Гэта месяц марскіх чарапах у The Ocean Foundation, таму я вырашыў напісаць пра скураных марскіх чарапах і іх асаблівую тэрмарэгуляцыю. Даследаванні сачэння паказалі, што гэтая чарапаха мае шляхі міграцыі праз акіяны і з'яўляецца пастаянным наведвальнікам шырокага спектру месцаў пражывання. Яны мігруюць у багатыя пажыўнымі рэчывамі, але вельмі халодныя воды аж да Новай Шатландыі, Канада, і маюць месцы для гнездавання ў трапічных водах па ўсім Карыбскім моры. Ніякая іншая рэптылія актыўна не пераносіць такі шырокі дыяпазон тэмператур - я кажу актыўна, таму што ёсць рэптыліі, якія пераносяць тэмпературы ніжэй за нуль, але робяць гэта ў стане зімовай спячкі. Гэта захапляла герпетолагаў і марскіх біёлагаў на працягу многіх гадоў, але зусім нядаўна было выяўлена, што гэтыя масіўныя рэптыліі фізічна рэгулююць сваю тэмпературу.

…Але яны эктатэрмы, як яны гэта робяць??…

Нягледзячы на ​​тое, што яны супастаўныя па памеры з невялікім кампактным аўтамабілем, яны не маюць убудаванай сістэмы ацяплення, якая ўваходзіць у стандартную камплектацыю. Тым не менш, іх памер гуляе важную ролю ў рэгуляванні тэмпературы. З-за таго, што яны такія вялікія, скураныя марскія чарапахі маюць нізкае суадносіны плошчы паверхні і аб'ёму, таму ўнутраная тэмпература чарапахі змяняецца значна меншай хуткасцю. Гэта з'ява называецца «гігантатэрмія». Многія навукоўцы мяркуюць, што гэта таксама было характэрна для многіх буйных дагістарычных жывёл падчас кульмінацыі ледніковага перыяду, і гэта ў канчатковым выніку прывяло да іх вымірання, калі тэмпература пачала расці (таму што яны не маглі дастаткова хутка астыць).

Чарапаха таксама ахінута пластом карычневай тлушчавай тканіны, моцным ізаляцыйным пластом тлушчу, які часцей за ўсё сустракаецца ў млекакормячых. Гэтая сістэма мае здольнасць захоўваць больш за 90% цяпла ў нутры жывёлы, памяншаючы страты цяпла праз адкрытыя канечнасці. Пры высокай тэмпературы вады адбываецца як раз наадварот. Частата ўдараў ластаў рэзка зніжаецца, і кроў свабодна рухаецца да канечнасцяў і вылучае цяпло праз вобласці, не пакрытыя ізаляцыйнай тканінай.

Скурыстыя марскія чарапахі настолькі паспяхова рэгулююць тэмпературу свайго цела, што ў іх ёсць магчымасць падтрымліваць пастаянную тэмпературу цела на 18 градусаў вышэй або ніжэй тэмпературы навакольнага асяроддзя. Гэта настолькі неверагодна, што некаторыя даследчыкі сцвярджаюць, што гэты працэс з'яўляецца метабалічным. скураныя марскія чарапахі насамрэч эндатэрмічныя. Аднак гэты працэс не праводзіцца анатамічна, таму большасць даследчыкаў мяркуюць, што гэта ў лепшым выпадку паменшаная версія эндатэрміі.

Скурыстыя чарапахі - не адзіныя марскія эктатэрмы, якія валодаюць такой здольнасцю. Сіні тунец мае унікальную канструкцыю цела, у якой кроў захоўваецца ў цэнтры цела, і сістэму цеплаабменніка супрацьтоку, падобную да скурыстага тунца. Рыба-меч захоўвае цяпло ў галаве праз аналагічны ізаляцыйны пласт карычневай тлушчавай тканіны, каб палепшыць зрок падчас плавання ў глыбокіх або халодных водах. Ёсць таксама іншыя марскія гіганты, якія страчваюць цяпло павольней, напрыклад, вялікая белая акула.

Я думаю, што тэрмарэгуляцыя - гэта толькі адна з неверагодна захапляльных характарыстык гэтых прыгожых велічных істот, якія маюць нашмат больш, чым здаецца на першы погляд. Многае пра іх застаецца невядомым, пачынаючы ад малюсенькіх птушанят, якія вылупляюцца да вады, і заканчваючы самцамі, якія пастаянна бегаюць, і самачкамі, якія вяртаюцца да гнездавання. Даследчыкі не ўпэўненыя, дзе гэтыя чарапахі праводзяць першыя гады свайго жыцця. Застаецца нейкай загадкай тое, як гэтыя вялізныя жывёлы, якія вандруюць на вялікія адлегласці, арыентуюцца з такой дакладнасцю. На жаль, мы даведаемся пра марскіх чарапах з хуткасцю, якая значна ніжэй, чым хуткасць змяншэння іх папуляцыі.

У рэшце рэшт наша рашучасць абараніць тое, што мы ведаем, і наша цікаўнасць да таямнічых марскіх чарапах прывядуць да ўзмацнення намаганняў па іх захаванню. Пра гэтых захапляльных жывёл так шмат невядомага, і іх выжыванне знаходзіцца пад пагрозай з-за страты пляжаў для гнездавання, пластыкавага і іншага забруджвання мора, а таксама выпадковага прылову рыбалоўнымі сеткамі і ярусамі. Дапамажыце нам у Фонд Акіяна падтрымлівайце тых, хто прысвячае сябе даследаванню і захаванню марскіх чарапах праз наш Фонд марскіх чарапах.

Спасылкі:

1. Бостром, Браян Л. і Дэвід Р. Джонс. «Практыкаванне сагравае дарослага скуранога чалавека
2. Чарапахі».Параўнальная біяхімія і фізіялогія, частка A: малекулярная і інтэгратыўная фізіялогія 147.2 (2007): 323-31. Друк.
3. Бострам, Браян Л., Т. Тод Джонс, Мервін Гасцінгс і Дэвід Р. Джонс. «Паводзіны і фізіялогія: цеплавая стратэгія скураных чарапах». Рэд. Льюіс Джордж Хэлсі. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Друк.
4. Гоф, Грэгары П. і Гары Б. Стэнсан. «Карычневая тлушчавая тканіна ў скураных марскіх чарапах: тэрмагенны орган у эндатэрмічнай рэптыліі?» Капея 1988.4 (1988): 1071. Друк.
5. Дэвенпорт Дж., Дж. Фрэхер, Э. Фіцджэральд, П. Маклафлін, Т. Дойл, Л. Харман, Т. Кафе і П. Докеры. «Антагенетычныя змены ў структуры трахеі палягчаюць глыбокія апусканні і пошук ежы ў халоднай вадзе ў дарослых скураных марскіх чарапах». Часопіс эксперыментальнай біялогіі 212.21 (2009): 3440-447. Друк
6. Пенік, Дэвід Н., Джэймс Р. Споціла, Майкл П. О'Конар, Энтані С. Стэермарк, Роберт Х. Джордж, Крыстафер Дж. Саліс і Фрэнк В. Паладзіна. «Цеплавая незалежнасць метабалізму мышачнай тканіны ў скураной чарапахі, Dermochelys Coriacea.» Параўнальная біяхімія і фізіялогія, частка A: малекулярная і інтэгратыўная фізіялогія 120.3 (1998): 399-403. Друк.