Thermoregulating Ectotherm

Troch Jake Zadik, in eardere kommunikaasje-stazjêre by The Ocean Foundation dy't no studearret yn Kuba.

Dat, jo freegje, wat is in thermoregulearjende ektotherm? It wurd "ektotherm" ferwiist nei bisten dy't oer it algemien in lichemstemperatuer hawwe dy't fergelykber is mei har omjouwing. Se kinne har lichemstemperatuer net yntern regelje. Minsken ferwize faaks nei har as "kâldbloedige", mar dizze term hat de neiging om minsken faker as net te ferrifeljen. Ektotermen omfetsje reptilen, amfibyen en fisken. Dizze bisten hawwe de neiging om te bloeien yn waarmere omjouwings. Oanhâldende enerzjyútfier fan in waarmbloedig (sûchdier) en in kâldbloedig (reptyl) bist as funksje fan kearntemperatuer.

"Termoregulearjen," ferwiist nei it fermogen fan bisten om har ynterne temperatuer te behâlden, mei in bytsje omtinken foar de temperatuer. As it bûten kâld is, hawwe dizze organismen de mooglikheid om waarm te bliuwen. As it bûten waarm is, hawwe dizze bisten de mooglikheid om harsels ôf te koelen en net te oerverhitten. Dit binne de "endothermen", lykas fûgels en sûchdieren. Endothermen hawwe de mooglikheid om in konstante lichemstemperatuer te behâlden en wurde ek wol oantsjutten as homeothermen.

Dat, op dit punt kinne jo realisearje dat de titel fan dit blog eins in tsjinspraak is - in organisme dat syn lichemstemperatuer net kin regelje, mar eins de mooglikheid hat om har lichemstemperatuer aktyf te regeljen? Ja, en it is yndie in hiel bysûnder skepsel.

Dit is de moanne fan seeskilpadden by The Ocean Foundation, en dêrom haw ik der foar keazen om te skriuwen oer de learschildpad en har spesjale thermoregulaasje. Trackingûndersyk hat sjen litten dat dizze skilpad migraasjerûtes hat oer oseanen, en konstante besikers is fan in breed skala oan habitats. Se migrearje nei it fiedingsrike, mar tige kâlde wetter oant noardlik as Nova Scotia, Kanada, en hawwe nêstgrûnen yn tropyske wetters yn it hiele Karibysk gebiet. Gjin oar reptilen tolerearret aktyf sa'n breed oanbod fan temperatueromstannichheden - ik sis aktyf, om't der reptilen binne dy't temperatueren ûnder it friespunt ferneare, mar dat dogge yn in hibernearjende steat. Dit hat herpetologen en marinebiologen in protte jierren fassinearre, mar it is koartlyn ûntdutsen dat dizze massive reptilen har temperatuer fysyk regelje.

...Mar se binne ektotermen, hoe dogge se dit? ...

Nettsjinsteande dat se yn grutte fergelykber binne mei in lytse kompakte auto, hawwe se net it ynboude ferwaarmingssysteem dat standert komt. Dochs spilet har grutte in wichtige rol yn har temperatuerregeling. Om't se sa grut binne, hawwe leatherback seeskilpadden in leech oerflak oant folumeferhâlding, sadat de kearntemperatuer fan 'e skilpadde folle stadiger feroaret. Dit ferskynsel wurdt "gigantothermy" neamd. In protte wittenskippers leauwe dat dit ek in karakteristyk wie fan in protte grutte prehistoaryske bisten yn 'e klimaks fan' e iistiid en it late úteinlik ta har útstjerren doe't de temperatueren begûnen te ferheegjen (om't se net fluch genôch ôfkuolje koenen).

De skyldpod wurdt ek ferpakt yn in laach brún adipose weefsel, in sterke isolearjende laach fan fet meast foarkommende yn sûchdieren. Dit systeem hat de mooglikheid om mear as 90% fan waarmte yn 'e kearn fan it bist te behâlden, wêrtroch it waarmteferlies troch de bleatstelde úteinen ferminderet. As yn wetter mei hege temperatueren, komt krekt it tsjinoerstelde foar. Flipper stroke frekwinsje nimt dramatysk ôf, en bloed beweecht frij nei de úteinen en ferdriuwt waarmte troch de gebieten net bedutsen yn it isolearjende weefsel.

Leatherback seeskilpadden binne sa suksesfol by it regeljen fan har lichemstemperatuer dat se de mooglikheid hawwe om konstante lichemstemperatuer 18 graden boppe of ûnder de omjouwingstemperatuer te hâlden. Dat is sa ongelooflijk dat guon ûndersikers stelle omdat dit proses is metabolically accomplished leatherback see skyldpodden binne eins endothermic. Dit proses wurdt lykwols net anatomysk útfierd, dêrom suggerearje de measte ûndersikers dat dit op syn bêst in ferlytsingsferzje fan endothermy is.

Leatherback-skildpadden binne net de ienige marine-ektothermen dy't dit fermogen hawwe. Bluefin-tonyn hawwe in unyk lichemsûntwerp dat har bloed yn 'e kearn fan har lichem hâldt en in ferlykber tsjinstroomwaarmtewikselersysteem hat as it learen. Swordfish behâlde waarmte op har holle troch in ferlykbere isolearjende brune adipose weefsel laach te fergrutsjen harren fyzje by it swimmen yn djip of kâld wetter. Der binne ek oare reuzen fan 'e see dy't waarmte ferlieze by in stadiger proses, lykas de grutte wite haai.

Ik tink dat thermoregulation mar ien ongelooflijk fassinearjend karakteristyk is fan dizze prachtige majestueuze skepsels mei safolle mear dan it each foldocht. Fan 'e lytse jonges dy't har paad nei it wetter meitsje oant de hieltyd fariearjende mantsjes en de weromkommende nêstende wyfkes, in protte oer har bliuwt ûnbekend. Undersikers binne net wis wêr't dizze skyldpodden de earste jierren fan har libben trochbringe. It bliuwt wat fan in mystearje oer hoe't dizze grutte ôfstân-reizgjende bisten mei sa'n krektens navigearje. Spitigernôch learje wy oer seeskildpadden yn in taryf dat folle stadiger is as it taryf fan har populaasjeferfal.

Uteinlik sil it ús besluten moatte wêze om te beskermjen wat wy witte, en ús nijsgjirrigens oer de mysterieuze seeskilpadden dy't liedt ta sterkere ynspanningen foar behâld. D'r is safolle ûnbekend oer dizze fassinearjende bisten en har fuortbestean wurdt bedrige troch it ferlies fan nêststrannen, plestik en oare fersmoarging yn 'e see, en tafallige byfangst yn fisknetten en beugen. Help ús by De Ocean Foundation stypje dejingen dy't har wije oan ûndersyk en behâld fan seeskildpadden fia ús Sea Turtle Fund.

Referinsjes:

1. Bostrom, Brian L., and David R. Jones. "Oefening waarmet Adult Leatherback
2. Skilpadden.”Fergelykjende biogemy en fysiology Diel A: Molekulêre & yntegraal fysiology 147.2 (2007): 323-31. Ôfdrukke.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, and David R. Jones. "Gedrach en fysiology: de thermyske strategy fan learschildpadden." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Ôfdrukke.
4. Goff, Gregory P., and Garry B. Stenson. "Bruin adipose weefsel yn learen seeskilpadden: in thermogene oargel yn in endotermyske reptilen?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Print.
5. Davenport J., Fraher J., Fitzgerald E., Mclaughlin P., Doyle T., Harman L., Cuffe T., Dockery P. "Ontogenetyske feroaringen yn tracheale struktuer fasilitearje djippe dûken en kjeld wetter foerearjen yn folwoeksen learen seeskilpadden." Journal of Experimental Biology 212.21 (2009): 3440-447. Ôfdrukke
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, and Frank V. Paladino. "Termyske ûnôfhinklikens fan spierweefselmetabolisme yn 'e learschildpad, Dermochelys Coriacea." Fergelykjende biogemy en fysiology Diel A: Molekulêre & yntegraal fysiology 120.3 (1998): 399-403. Ôfdrukke.