Jake Zadik, bývalý komunikační stážista The Ocean Foundation, který nyní studuje na Kubě.

Ptáte se tedy, co je termoregulační ektoterma? Slovo „ektoterma“ označuje zvířata, která mají obecně tělesnou teplotu srovnatelnou s okolním prostředím. Nedokážou si vnitřně regulovat tělesnou teplotu. Lidé je často označují jako „chladnokrevné“, ale tento termín má tendenci lidi častěji nesprávně směrovat než ne. Ektotermy zahrnují plazy, obojživelníky a ryby. Tato zvířata mají tendenci prospívat v teplejším prostředí. Trvalý energetický výdej teplokrevného (savce) a studenokrevného (plaza) živočicha jako funkce vnitřní teploty.

„Termoregulace“ odkazuje na schopnost zvířat udržovat si vnitřní teplotu, s malým ohledem na teplotu. Když je venku zima, tyto organismy mají schopnost zůstat v teple. Když je venku horko, mají tato zvířata schopnost se ochladit a nepřehřát se. To jsou „endotermy“, jako jsou ptáci a savci. Endotermy mají schopnost udržovat stálou tělesnou teplotu a jsou také označovány jako homeothermy.

Takže v tuto chvíli si možná uvědomíte, že název tohoto blogu je ve skutečnosti protimluv – organismus, který nedokáže regulovat svou tělesnou teplotu, ale ve skutečnosti má schopnost aktivně regulovat svou tělesnou teplotu? Ano, a je to opravdu velmi zvláštní stvoření.

Toto je měsíc mořských želv v The Ocean Foundation, a proto jsem se rozhodl napsat o mořské želvě kožené a její speciální termoregulaci. Sledovací výzkum ukázal, že tato želva má migrační cesty přes oceány a je stálými návštěvníky široké škály biotopů. Stěhují se do vod bohatých na živiny, ale velmi chladných vod daleko na sever, jako je Nové Skotsko v Kanadě, a mají hnízdiště v tropických vodách po celém Karibiku. Žádný jiný plaz aktivně netoleruje tak široký rozsah teplotních podmínek – říkám aktivně, protože existují plazi, kteří tolerují teploty pod bodem mrazu, ale činí tak ve stavu hibernace. To fascinovalo herpetology a mořské biology po mnoho let, ale nedávno bylo zjištěno, že tito masivní plazi fyzicky regulují svou teplotu.

…Ale jsou to ektotermy, jak to dělají?…

Přestože jsou velikostí srovnatelné s malým kompaktním vozem, nemají zabudovaný systém vytápění, který je součástí standardní výbavy. Jejich velikost však hraje významnou roli v regulaci jejich teploty. Protože jsou tak velké, mají mořské želvy kožené nízký poměr plochy povrchu k objemu, takže teplota jádra želvy se mění mnohem pomaleji. Tento jev se nazývá „gigantotermie“. Mnoho vědců se domnívá, že to bylo také charakteristické pro mnoho velkých prehistorických zvířat během vyvrcholení doby ledové a nakonec to vedlo k jejich vyhynutí, když teploty začaly stoupat (protože se nemohli dostatečně rychle ochladit).

Želva je také obalena vrstvou hnědé tukové tkáně, silnou izolační vrstvou tuku, která se nejčastěji vyskytuje u savců. Tento systém má schopnost zadržovat více než 90 % tepla v jádru zvířete, čímž snižuje tepelné ztráty exponovanými končetinami. Ve vodách s vysokou teplotou nastává pravý opak. Frekvence úderů ploutví se dramaticky snižuje a krev se volně pohybuje do končetin a vytlačuje teplo oblastmi, které nejsou pokryty izolační tkáň.

Kožené mořské želvy jsou tak úspěšné v regulaci své tělesné teploty, že mají schopnost udržovat stálou tělesnou teplotu 18 stupňů nad nebo pod okolní teplotou. To je tak neuvěřitelné, že někteří výzkumníci tvrdí, že tento proces je metabolicky prováděný, želvy kožené jsou ve skutečnosti endotermické. Tento proces však není anatomicky veden, a proto většina výzkumníků naznačuje, že jde v nejlepším případě o zmenšenou verzi endotermie.

Kožené želvy nejsou jediné mořské ektotermy, které mají tuto schopnost. Tuňák obecný má jedinečný design těla, který udržuje jejich krev v jádru těla a má podobný protiproudý systém výměníku tepla jako kožený hřbet. Mečouni udržují teplo u hlavy prostřednictvím podobné izolační hnědé vrstvy tukové tkáně, aby zvýšili svůj zrak při plavání v hlubokých nebo studených vodách. Existují také další mořští obři, kteří ztrácejí teplo pomalejším procesem, jako je například velký bílý žralok.

Myslím, že termoregulace je jen jedna neuvěřitelně fascinující charakteristika těchto nádherných majestátních tvorů s mnohem víc, než se na první pohled zdá. Od malých vylíhnutých mláďat, která se dostávají do vody, po neustále se pohybující samce a vracející se hnízdící samice, mnoho o nich zůstává neznámých. Vědci si nejsou jisti, kde tyto želvy tráví prvních několik let svého života. Zůstává jakýmsi tajemstvím, jak se tato velká vzdálenost-cestující zvířata navigují s takovou přesností. Bohužel se o mořských želvách učíme rychlostí, která je mnohem pomalejší, než je rychlost poklesu jejich populace.

Nakonec to bude muset být naše odhodlání chránit to, co víme, a naše zvědavost ohledně tajemných mořských želv, která vede k intenzivnějšímu úsilí o ochranu. O těchto fascinujících zvířatech je toho tolik neznámého a jejich přežití je ohroženo ztrátou hnízdních pláží, plastovým a jiným znečištěním v moři a náhodným úlovkem do rybářských sítí a dlouhých lovných šňůr. Pomozte nám na Oceánská nadace podpořte ty, kteří se věnují výzkumu mořských želv a úsilí o ochranu prostřednictvím našeho fondu pro mořské želvy.

Reference:

  1. Bostrom, Brian L. a David R. Jones. „Cvičení zahřeje dospělého Leatherbacka
  2. Želvy."Srovnávací biochemie a fyziologie Část A: Molekulární a integrativní fyziologie 147.2 (2007): 323-31. Tisk.
  3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings a David R. Jones. "Chování a fyziologie: Tepelná strategie želv kožených." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Tisk.
  4. Goff, Gregory P. a Garry B. Stenson. "Hnědá tuková tkáň u želv kožených: Termogenní orgán u endotermického plaza?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Tisk.
  5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe a P. Dockery. "Ontogenetické změny v tracheální struktuře usnadňují hluboké ponory a hledání potravy ve studené vodě u dospělých želv kožených." Žurnál experimentální biologie 212.21 (2009): 3440-447. Tisk
  6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice a Frank V. Paladino. "Tepelná nezávislost metabolismu svalové tkáně u želvy kožené, Dermochelys Coriacea." Srovnávací biochemie a fyziologie Část A: Molekulární a integrativní fyziologie 120.3 (1998): 399-403. Tisk.