Termoreguleeriv ektoterm

Autor Jake Zadik, endine The Ocean Foundationi suhtluspraktikant, kes nüüd õpib Kuubal.

Niisiis, te küsite, mis on termoreguleeruv ektoterm? Sõna "ektoterm" viitab loomadele, kelle kehatemperatuur on üldiselt võrreldav ümbritseva keskkonnaga. Nad ei suuda sisemiselt oma kehatemperatuuri reguleerida. Inimesed nimetavad neid sageli "külmaverelisteks", kuid see termin kipub inimesi sagedamini valesti suunama. Ektotermide hulka kuuluvad roomajad, kahepaiksed ja kalad. Need loomad kipuvad arenema soojemas keskkonnas. Soojaverelise (imetaja) ja külmaverelise (roomaja) looma pidev energiatootmine sisetemperatuuri funktsioonina.

"Termoregulatsioon" viitab loomade võimele säilitada oma sisetemperatuuri, temperatuuri vähe arvesse võttes. Kui väljas on külm, on neil organismidel võime püsida soojas. Kui väljas on palav, on neil loomadel võime end maha jahutada ja mitte üle kuumeneda. Need on "endotermid", nagu linnud ja imetajad. Endotermidel on võime säilitada konstantset kehatemperatuuri ja neid nimetatakse ka homeotermideks.

Nii et siinkohal võite mõista, et selle ajaveebi pealkiri on tegelikult vastuolu – organism, mis ei suuda oma kehatemperatuuri reguleerida, kuid millel on tegelikult võime oma kehatemperatuuri aktiivselt reguleerida? Jah, ja see on tõesti väga eriline olend.

The Ocean Foundationis on käes merikilpkonnakuu, mistõttu olen otsustanud kirjutada nahkkilpkonnast ja tema erilisest termoregulatsioonist. Jälgimisuuringud on näidanud, et sellel kilpkonnal on rändeteed üle ookeanide ja nad on pidevad külastajad paljudes elupaikades. Nad rändavad toitainerikastesse, kuid väga külmadesse vetesse kuni Kanadasse Nova Scotiani põhja pool ja neil on pesapaigad kogu Kariibi mere troopilistes vetes. Ükski teine ​​roomaja ei talu aktiivselt nii laia temperatuurivahemikku – ma ütlen aktiivselt, sest on roomajaid, kes taluvad külmakraadi, kuid teevad seda talveunes. See on herpetolooge ja merebiolooge lummanud juba aastaid, kuid hiljuti on avastatud, et need massiivsed roomajad reguleerivad oma temperatuuri füüsiliselt.

…Aga nad on ektotermid, kuidas nad seda teevad??…

Vaatamata sellele, et need on suuruselt võrreldavad väikese kompaktautoga, ei ole neil standardvarustuses sisseehitatud küttesüsteemi. Kuid nende suurus mängib nende temperatuuri reguleerimisel olulist rolli. Kuna nahkkilpkonnad on nii suured, on neil madal pindala ja ruumala suhe, mistõttu kilpkonna sisetemperatuur muutub palju aeglasemalt. Seda nähtust nimetatakse "gigantotermiaks". Paljud teadlased usuvad, et see oli iseloomulik ka paljudele suurtele eelajaloolistele loomadele jääaja haripunkti ajal ja see viis lõpuks nende väljasuremiseni, kuna temperatuur hakkas tõusma (kuna nad ei suutnud piisavalt kiiresti jahtuda).

Kilpkonn on mähitud ka pruuni rasvkoesse, mis on imetajatel kõige sagedamini esinev tugev isoleeriv rasvakiht. Sellel süsteemil on võime säilitada rohkem kui 90% soojusest looma südames, vähendades soojuskadu avatud jäsemete kaudu. Kõrge temperatuuriga vetes viibides toimub just vastupidine. Flipper-löögi sagedus väheneb järsult ja veri liigub vabalt jäsemetesse ja väljutab soojust läbi isoleeriva koega katmata piirkondade.

Nahkkilpkonnad reguleerivad oma kehatemperatuuri nii edukalt, et suudavad hoida püsivat kehatemperatuuri 18 kraadi võrra kõrgemal või madalamal ümbritseva õhu temperatuurist. See on nii uskumatu, et mõned teadlased väidavad, et see protsess toimub metaboolselt, nahkkilpkonnad on tegelikult endotermilised. Kuid see protsess ei ole anatoomiliselt läbi viidud, seetõttu arvab enamik teadlasi, et see on parimal juhul endotermia deminutiivversioon.

Nahkkilpkonnad pole ainsad mere ektotermid, kellel see võime on. Harilikul tuunil on ainulaadne kerekujundus, mis hoiab nende verd keha keskosas, ja neil on nahkselga sarnase vastuvoolu soojusvaheti süsteem. Mõõkkala säilitab soojust peas läbi sarnase isoleeriva pruuni rasvkoekihi, et parandada nende nägemist sügavas või külmas vees ujudes. On ka teisi merehiiglasi, kes kaotavad soojust aeglasema protsessi käigus, näiteks suur valgehai.

Ma arvan, et termoregulatsioon on nende kaunite majesteetlike olendite üks uskumatult põnev omadus, millel on palju enamat, kui esmapilgul paistab. Alates pisikestest kooruvatest poegadest, kes tee äärde lähevad, kuni pidevalt levivate isaste ja naasvate pesitsevate emasloomadeni, jääb palju nende kohta teadmata. Teadlased pole kindlad, kus need kilpkonnad oma esimesed paar aastat veedavad. Jääb saladuseks, kuidas need suured kaugustel rändavad loomad sellise täpsusega navigeerivad. Kahjuks õpime merikilpkonnade kohta palju aeglasemalt kui nende populatsiooni vähenemise kiirus.

Lõppkokkuvõttes peab see olema meie otsustavus kaitsta seda, mida me teame, ja meie uudishimu salapäraste merikilpkonnade vastu, mis viib tugevamate kaitsemeetmeteni. Nende põnevate loomade kohta on nii palju teadmata ja nende ellujäämist ohustavad pesitsevate randade kadumine, plast- ja muu merereostus ning juhuslik kaaspüük kalavõrkudes ja õngejadades. Aidake meid aadressil Ookeani sihtasutus toetada neid, kes pühenduvad merikilpkonnade uurimisele ja kaitsealastele jõupingutustele meie merikilpkonnafondi kaudu.

viited:

1. Bostrom, Brian L. ja David R. Jones. "Harjutus soojendab täiskasvanud nahkselga
2. Kilpkonnad."Võrdlev biokeemia ja füsioloogia A osa: molekulaarne ja integreeriv füsioloogia 147.2 (2007): 323-31. Prindi.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings ja David R. Jones. "Käitumine ja füsioloogia: nahkkilpkonnade termiline strateegia." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Prindi.
4. Goff, Gregory P. ja Garry B. Stenson. "Pruun rasvkude nahkkilpkonnadel: termogeenne organ endotermilises roomajas?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Trükk.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe ja P. Dockery. "Hingetoru struktuuri ontogeneetilised muutused hõlbustavad täiskasvanud nahkkilpkonnade sügavsukeldumisi ja külma vee otsimist." Eksperimentaalbioloogia ajakiri 212.21 (2009): 3440-447. Prindi
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice ja Frank V. Paladino. "Nahkkilpkonna, Dermochelys Coriacea lihaskoe ainevahetuse termiline sõltumatus." Võrdlev biokeemia ja füsioloogia A osa: molekulaarne ja integreeriv füsioloogia 120.3 (1998): 399-403. Prindi.