La Termoregula Ektotermo

De Jake Zadik, iama staĝanto pri komunikado ĉe The Ocean Foundation, kiu nun studas en Kubo.

Do, vi demandas, kio estas termoregula ektotermo? La vorto "ektotermo" rilatas al bestoj kiuj ĝenerale havas korpotemperaturon kompareblan al sia ĉirkaŭa medio. Ili ne povas interne reguligi sian korpotemperaturon. Homoj ofte nomas ilin "malvarmsangaj", sed ĉi tiu termino tendencas misdirekti homojn pli ofte ol ne. Ektotermoj inkludas reptiliojn, amfibiojn, kaj fiŝojn. Ĉi tiuj bestoj emas prosperi en pli varmaj medioj. Daŭrigita energiproduktado de varmsanga (mamulo) kaj malvarmsanga (reptilo) besto kiel funkcio de kerntemperaturo.

"Termoregulado", rilatas al la kapablo de bestoj konservi sian internan temperaturon, kun malmulte da konsidero al la temperaturo. Kiam estas malvarme ekstere, ĉi tiuj organismoj havas la kapablon resti varmaj. Kiam estas varme ekstere, ĉi tiuj bestoj havas la kapablon malvarmigi sin kaj ne trovarmiĝi. Ĉi tiuj estas la "endotermoj", kiel birdoj kaj mamuloj. Endotermoj havas la kapablon konservi konstantan korpotemperaturon kaj ankaŭ estas referitaj kiel homeotermoj.

Do, ĉe ĉi tiu punkto vi eble rimarkos, ke la titolo de ĉi tiu blogo estas fakte kontraŭdiro—organismo kiu ne povas reguligi sian korpotemperaturon sed efektive havas la kapablon aktive reguligi sian korpotemperaturon? Jes, kaj ĝi ja estas tre speciala estaĵo.

Ĉi tio estas la monato de la martestudo ĉe The Ocean Foundation, tial mi elektis skribi pri la ledtestudo kaj ĝia speciala termoreguligo. Spura esplorado montris, ke ĉi tiu testudo havas migradvojojn trans oceanoj, kaj estas konstantaj vizitantoj al larĝa aro de vivejoj. Ili migras al la nutraĵriĉaj, sed tre malvarmaj akvoj ĝis Nov-Skotio, Kanado, kaj havas nestajn lokojn en tropikaj akvoj ĉie en la Karibio. Neniu alia reptilio aktive toleras tiom ampleksan gamon de temperaturkondiĉoj—mi diras aktive, ĉar ekzistas reptilioj, kiuj toleras sub frostiĝajn temperaturojn, sed faras tion en travintra stato. Ĉi tio fascinis herpetologojn kaj marbiologojn dum multaj jaroj, sed estis pli lastatempe malkovrite, ke ĉi tiuj masivaj reptilioj fizike reguligas sian temperaturon.

…Sed ili estas ektotermoj, kiel ili faras ĉi tion?…

Malgraŭ esti komparebla en grandeco al malgranda kompakta aŭto, ili ne havas la enkonstruitan hejtadsistemon kiu venas norma. Tamen ilia grandeco ludas gravan rolon en ilia temperaturregulado. Ĉar ili estas tiel grandaj, leddorsaj martestudoj havas malaltan surfacareon al volumenoproporcio, tiel la kerntemperaturo de la testudo ŝanĝiĝas kun multe pli malrapida rapideco. Ĉi tiu fenomeno nomiĝas "gigantotermio". Multaj sciencistoj kredas ke tio ankaŭ estis karakterizaĵo de multaj grandaj prahistoriaj bestoj dum la kulmino de la glaciepoko kaj ĝi poste kaŭzis ilian formorton kiam temperaturoj komencis pliiĝi (ĉar ili ne povis malvarmiĝi sufiĉe rapide).

La testudo ankaŭ estas envolvita en tavolo bruna adipoza histo, forta izola tavolo de graso plej ofte trovita en mamuloj. Ĉi tiu sistemo havas la kapablon reteni pli ol 90% de varmo ĉe la kerno de la besto, malpliigante la varmoperdon tra la senŝirmaj ekstremaĵoj. Kiam en alta temperatura akvoj, ĝuste la malo okazas. Naĝila batofrekvenco malpliiĝas draste, kaj sango moviĝas libere al la ekstremaĵoj kaj forpelas varmegon tra la areoj ne kovritaj en la izola histo.

Leddorsaj testudoj tiom sukcesas reguligi sian korpotemperaturon ke ili havas la kapablon konservi konstantan korpotemperaturon 18 gradojn super aŭ sub la ĉirkaŭa temperaturo. Tio estas tiel nekredebla ke iuj esploristoj kverelas ĉar ĉi tiu procezo metabole plenumita leddorsaj testudoj estas fakte endotermaj. Tamen, ĉi tiu procezo ne estas anatomie farita, tial plej multaj esploristoj sugestas, ke tio estas eta versio de endotermio en la plej bona kazo.

Ledtestudoj ne estas la nuraj maraj ektotermoj kiuj posedas ĉi tiun kapablon. Blutinuso havas unikan korpodezajnon kiu tenas ilian sangon ĉe la kerno de ilia korpo kaj havas similan kontraŭkurentan varmointerŝanĝsistemon al la leddorso. Spadfiŝo retenas varmecon ĉe sia kapo tra simila izola bruna grashistotavolo por pliigi sian vizion dum naĝado en profundaj aŭ malvarmaj akvoj. Ekzistas ankaŭ aliaj gigantoj de la maro kiuj perdas varmon ĉe pli malrapida procezo, kiel ekzemple la granda blankŝarko.

Mi pensas, ke termoreguligo estas nur unu nekredeble fascina karakterizaĵo de ĉi tiuj belaj majestaj estaĵoj kun multe pli ol ŝajnas al la okulo. De la etaj idoj direktiĝantaj al la akvo ĝis la ĉiamaj maskloj kaj la revenantaj nestaj inoj, multe pri ili restas nekonata. Esploristoj ne certas kie ĉi tiuj testudoj pasigas la unuajn jarojn de siaj vivoj. Restas ia mistero pri kiel ĉi tiuj grandaj distancaj bestoj navigas kun tia precizeco. Bedaŭrinde ni lernas pri maraj testudoj kun rapideco multe pli malrapida ol la rapideco de ilia populaciomalkresko.

Fine ĝi devos esti nia decido protekti tion, kion ni scias, kaj nia scivolemo pri la misteraj testudoj, kiuj kondukas al pli fortaj konservado-klopodoj. Estas tiom da nekonataĵo pri ĉi tiuj fascinaj bestoj kaj ilia supervivo estas minacata de la perdo de nestaj strandoj, plasto kaj alia poluo en la maro, kaj hazarda flancokaptado en fiŝretoj kaj longŝnuroj. Helpu nin ĉe La Oceana Fondaĵo subtenu tiujn, kiuj dediĉas sin al esploro kaj konservado de testudoj per nia Fonduso de Testudoj.

referencoj:

1. Bostrom, Brian L., kaj David R. Jones. “Ekzercu Varmigas Plenkreskan Leddorson
2. Testudoj.”Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology 147.2 (2007): 323-31. Presi.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, kaj David R. Jones. "Konduto kaj Fiziologio: La Termika Strategio de Leddorsaj Testudoj." Red. Lewis George Halsey. PLOJ UN 5.11 (2010): E13925. Presi.
4. Goff, Gregory P., kaj Garry B. Stenson. "Bruna Adipoza histo en Leddorsaj Testudoj: Termogena Organo en Endoterma Reptilio?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Presaĵo.
5. Davenport, J. , J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe, kaj P. Dockery. "Ontogenetikaj Ŝanĝoj en Trakea Strukturo Faciligas Profundajn Plonĝojn kaj Malvarman Akvan Furaĝadon en Plenkreskaj Ledtestudoj." Revuo por Eksperimenta Biologio 212.21 (2009): 3440-447. Presi
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, kaj Frank V. Paladino. "Termika Sendependeco de Muskola Hista Metabolo en la Leddorsa Testudo, Dermochelys Coriacea." Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology 120.3 (1998): 399-403. Presi.