Терморегулиращият Ectotherm

От Джейк Задик, бивш стажант по комуникации с The Ocean Foundation, който сега учи в Куба.

И така, питате вие ​​какво е терморегулиращ ектотерм? Думата „ектотерм“ се отнася до животни, които обикновено имат телесна температура, сравнима с околната среда. Те не могат вътрешно да регулират телесната си температура. Хората често ги наричат ​​„хладнокръвни“, но този термин има тенденция да насочва хората погрешно по-често. Ектотермите включват влечуги, земноводни и риби. Тези животни са склонни да виреят в по-топли среди. Устойчива енергийна продукция на топлокръвно (бозайник) и студенокръвно (влечуго) животно като функция от вътрешната температура.

„Терморегулация“ се отнася до способността на животните да поддържат вътрешната си температура, без да обръщат особено внимание на температурата. Когато навън е студено, тези организми имат способността да се стоплят. Когато навън е горещо, тези животни имат способността да се охлаждат и да не прегряват. Това са „ендотермите“, като птици и бозайници. Ендотермите имат способността да поддържат постоянна телесна температура и се наричат ​​също хомеотерми.

И така, в този момент може да осъзнаете, че заглавието на този блог всъщност е противоречие - организъм, който не може да регулира телесната си температура, но всъщност има способността активно да регулира телесната си температура? Да, и това наистина е много специално създание.

Това е месецът на морските костенурки във The Ocean Foundation, поради което избрах да пиша за кожестата морска костенурка и нейната специална терморегулация. Проследяващите изследвания показват, че тази костенурка има миграционни пътища през океаните и е постоянен посетител на широк спектър от местообитания. Те мигрират към богатите на хранителни вещества, но много студени води чак на север до Нова Скотия, Канада, и имат места за гнездене в тропически води в Карибите. Никое друго влечуго не понася активно такъв широк диапазон от температурни условия - казвам активно, защото има влечуги, които понасят температури под нулата, но правят това в състояние на хибернация. Това очарова херпетолозите и морските биолози от много години, но наскоро беше открито, че тези масивни влечуги физически регулират температурата си.

…Но те са ектотерми, как го правят??…

Въпреки че са сравними по размер с малък компактен автомобил, те нямат вградената система за отопление, която е стандартна. Въпреки това техният размер играе важна роля в регулирането на температурата. Тъй като са толкова големи, кожените морски костенурки имат ниско съотношение повърхностна площ към обем, поради което температурата в сърцевината на костенурката се променя много по-бавно. Това явление се нарича "гигантотермия". Много учени смятат, че това също е било характеристика на много големи праисторически животни по време на кулминацията на ледниковия период и в крайна сметка е довело до тяхното изчезване, когато температурите са започнали да се повишават (защото не са могли да се охладят достатъчно бързо).

Костенурката също е обвита в слой кафява мастна тъкан, силен изолиращ слой мазнина, който най-често се среща при бозайниците. Тази система има способността да задържа повече от 90% от топлината в сърцевината на животното, като намалява загубата на топлина през откритите крайници. Когато е във вода с висока температура, се случва точно обратното. Честотата на ударите на флипера намалява драстично и кръвта се движи свободно към крайниците и изхвърля топлината през областите, непокрити от изолиращата тъкан.

Кожестите морски костенурки са толкова успешни в регулирането на телесната си температура, че имат способността да поддържат постоянна телесна температура с 18 градуса над или под температурата на околната среда. Това е толкова невероятно, че някои изследователи твърдят, че тъй като този процес е метаболитно завършен, кожените морски костенурки всъщност са ендотермични. Въпреки това, този процес не се провежда анатомично, поради което повечето изследователи предполагат, че това е в най-добрия случай умалена версия на ендотермията.

Кожестите костенурки не са единствените морски ектотерми, които притежават тази способност. Черният тон има уникален дизайн на тялото, който поддържа кръвта им в сърцевината на тялото им и има подобна противотокова топлообменна система като кожестия. Рибите меч задържат топлината в главата си чрез подобен изолиращ слой от кафява мастна тъкан, за да подобрят зрението си, когато плуват в дълбоки или студени води. Има и други морски гиганти, които губят топлина при по-бавен процес, като голямата бяла акула.

Мисля, че терморегулацията е само една невероятно завладяваща характеристика на тези красиви величествени създания с много повече, отколкото се вижда на пръв поглед. От малките излюпени пилета, които си проправят път към водата, до вечно движещите се мъжки и завръщащите се гнездящи женски, много за тях остава неизвестно. Изследователите не са сигурни къде тези костенурки прекарват първите няколко години от живота си. Остава нещо като загадка как тези изминаващи големи разстояния животни се ориентират с такава прецизност. За съжаление ние научаваме за морските костенурки със скорост, която е много по-бавна от скоростта на намаляване на популацията им.

В крайна сметка решимостта ни да защитим това, което знаем, и любопитството ни към мистериозните морски костенурки ще доведе до по-големи усилия за опазване. Има толкова много неизвестни за тези очарователни животни и тяхното оцеляване е застрашено от загубата на плажове за гнездене, пластмасовото и друго замърсяване в морето и случаен прилов в риболовни мрежи и парагади. Помогнете ни при Фондация Океан подкрепете онези, които се посвещават на усилията за изследване и опазване на морските костенурки чрез нашия Фонд за морски костенурки.

Литература:

1. Бостром, Брайън Л. и Дейвид Р. Джоунс. „Упражненията затоплят кожа за възрастни
2. Костенурки.Сравнителна биохимия и физиология, част A: Молекулярна и интегративна физиология 147.2 (2007): 323-31. Печат.
3. Бостром, Брайън Л., Т. Тод Джоунс, Мервин Хейстингс и Дейвид Р. Джоунс. „Поведение и физиология: термичната стратегия на кожените костенурки.“ Ед. Луис Джордж Халси. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Печат.
4. Гоф, Грегъри П. и Гари Б. Стенсън. „Кафява мастна тъкан в кожести морски костенурки: Термогенен орган в ендотермично влечуго?“ Копея 1988.4 (1988): 1071. Печат.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe и P. Dockery. „Онтогенетичните промени в структурата на трахеята улесняват дълбоките гмуркания и търсенето на храна в студена вода при възрастни кожени морски костенурки.“ Вестник на експерименталната биология 212.21 (2009): 3440-447. Печат
6. Пеник, Дейвид Н., Джеймс Р. Спотила, Майкъл П. О'Конър, Антъни С. Стайермарк, Робърт Х. Джордж, Кристофър Дж. Салис и Франк В. Паладино. „Термична независимост на метаболизма на мускулната тъкан в кожената костенурка, Dermochelys Coriacea.“ Сравнителна биохимия и физиология, част A: Молекулярна и интегративна физиология 120.3 (1998): 399-403. Печат.