A hőszabályozó ektoterma

Jake Zadik, a The Ocean Foundation korábbi kommunikációs gyakornoka, aki jelenleg Kubában tanul.

Szóval, azt kérdezed, mi az a hőszabályozó ektoterma? Az „ektoterma” szó olyan állatokra utal, amelyek testhőmérséklete általában a környező környezetéhez hasonló. Nem tudják belsőleg szabályozni testhőmérsékletüket. Az emberek gyakran „hidegvérűnek” nevezik őket, de ez a kifejezés gyakran félrevezeti az embereket. Az ektotermák közé tartoznak a hüllők, kétéltűek és halak. Ezek az állatok általában melegebb környezetben boldogulnak. Egy melegvérű (emlős) és egy hidegvérű (hüllő) állat tartós energiatermelése a maghőmérséklet függvényében.

A „hőszabályozás” arra utal, hogy az állatok képesek fenntartani belső hőmérsékletüket, kevéssé figyelembe véve a hőmérsékletet. Ha kint hideg van, ezek a szervezetek képesek melegen maradni. Ha kint meleg van, ezek az állatok képesek lehűteni magukat, és nem melegednek túl. Ezek az „endotermák”, például madarak és emlősök. Az endotermák képesek állandó testhőmérsékletet fenntartani, és homeotermeknek is nevezik őket.

Tehát ezen a ponton rájöhetsz, hogy ennek a blognak a címe valójában ellentmondás – egy szervezet, amely nem tudja szabályozni a testhőmérsékletét, de valójában képes aktívan szabályozni a testhőmérsékletét? Igen, és ez egy nagyon különleges lény.

Ez a tengeri teknős hónapja a The Ocean Foundation-nél, ezért döntöttem úgy, hogy a bőrhátú tengeri teknősről és annak speciális hőszabályozásáról írok. A nyomkövetési kutatások kimutatták, hogy ennek a teknősnek az óceánokon átívelő vándorútja van, és állandó látogatója az élőhelyek széles skálájának. A tápanyagban gazdag, de nagyon hideg vizekbe vándorolnak egészen északra, egészen a kanadai Nova Scotiáig, és a Karib-tenger trópusi vizeiben vannak fészkelőhelyeik. Egyetlen másik hüllő sem tűr aktívan ilyen széles hőmérsékleti tartományt – azért mondom aktívan, mert vannak olyan hüllők, amelyek elviselik a fagypont alatti hőmérsékletet, de ezt hibernált állapotban teszik. Ez évek óta lenyűgözi a herpetológusokat és a tengerbiológusokat, de újabban felfedezték, hogy ezek a hatalmas hüllők fizikailag szabályozzák hőmérsékletüket.

…de ők ektotermák, hogyan csinálják ezt??…

Annak ellenére, hogy méretük egy kis kompakt autóhoz hasonlítható, nincs beépített fűtési rendszerük, amely az alapfelszereltséghez tartozik. Méretük azonban jelentős szerepet játszik a hőmérséklet szabályozásában. Mivel nagyok, a bőrhátú tengeri teknősöknek kicsi a felszín/térfogat aránya, így a teknősök maghőmérséklete sokkal lassabban változik. Ezt a jelenséget „gigantotermiának” nevezik. Sok tudós úgy véli, hogy ez sok nagy őskori állatra is jellemző volt a jégkorszak csúcspontján, és végül kihalásához vezetett, ahogy a hőmérséklet emelkedni kezdett (mivel nem tudtak elég gyorsan lehűlni).

A teknős egy réteg barna zsírszövetbe is van burkolva, amely egy erős szigetelő zsírréteg, amely leggyakrabban emlősökben fordul elő. Ez a rendszer a hő több mint 90%-át képes megtartani az állat magjában, csökkentve a hőveszteséget a szabaddá tett végtagokon keresztül. Magas hőmérsékletű vizekben ennek éppen az ellenkezője történik. A flipper stroke gyakorisága drámaian csökken, és a vér szabadon mozog a végtagok felé, és kivezeti a hőt a szigetelő szövet által nem fedett területeken.

A bőrhátú tengeri teknősök olyan sikeresen szabályozzák testhőmérsékletüket, hogy képesek állandó testhőmérsékletet fenntartani 18 fokkal a környezeti hőmérséklet felett vagy alatt. Ez annyira hihetetlen, hogy egyes kutatók azzal érvelnek, hogy ez a folyamat metabolikusan megy végbe, a bőrhátú tengeri teknősök valójában endotermek. Ez a folyamat azonban nem anatómiailag zajlik, ezért a legtöbb kutató azt javasolja, hogy ez a legjobb esetben is az endotermia kicsinyített változata.

Nem a bőrhátú teknősök az egyetlen tengeri ektotermák, amelyek rendelkeznek ezzel a képességgel. A kékúszójú tonhal egyedi testkialakítása, amely a vérét testük középpontjában tartja, és hasonló ellenáramú hőcserélő rendszerrel rendelkeznek, mint a bőrhátú. A kardhalak egy hasonló szigetelő barna zsírszövetrétegen keresztül tartják meg a hőt a fejüknél, hogy javítsák látásukat, amikor mély vagy hideg vízben úsznak. Vannak más tengeri óriások is, amelyek lassabb folyamat során veszítenek hőt, például a nagy fehér cápa.

Azt hiszem, a hőszabályozás csak egy hihetetlenül lenyűgöző tulajdonsága ezeknek a gyönyörű, fenséges lényeknek, amelyek sokkal többel, mint amilyennek látszik. A vízbe igyekvő apró fiókáktól kezdve az örökké terjedő hímekig és a visszatérő fészkelő nőstényekig sok minden ismeretlen marad róluk. A kutatók nem biztosak abban, hogy ezek a teknősök hol töltik életük első néhány évét. Továbbra is rejtély, hogy ezek a nagy távolságokat utazó állatok hogyan navigálnak ilyen pontossággal. Sajnos sokkal lassabban tanulunk a tengeri teknősökről, mint populációjuk csökkenése.

A végén a mi elhatározásunknak kell lennie, hogy megvédjük, amit tudunk, és a titokzatos tengeri teknősök iránti kíváncsiságunknak kell lennie, ami erősebb védelmi erőfeszítésekhez vezet. Nagyon sok ismeretlen van ezekről a lenyűgöző állatokról, és túlélésüket veszélyezteti a fészkelő strandok elvesztése, a műanyag és egyéb tengeri szennyeződések, valamint a halászhálók és horogsorok véletlen járulékos fogása. Segítsen nekünk a Az Óceán Alapítvány támogassa azokat, akik a tengeri teknősök kutatásának és megőrzésének szentelik magukat a Tengeri Teknős Alapunkon keresztül.

Referenciák:

1. Bostrom, Brian L. és David R. Jones. „A gyakorlat felmelegíti a felnőtt bőrhátú
2. Teknősök.”Összehasonlító biokémia és fiziológia A. rész: Molekuláris és integratív élettan 147.2 (2007): 323-31. Nyomtatás.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings és David R. Jones. Viselkedés és élettan: A bőrhátú teknősök termikus stratégiája. Szerk. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Nyomtatás.
4. Goff, Gregory P. és Garry B. Stenson. „Barna zsírszövet bőrhátú tengeri teknősökben: termogén szerv egy endoterm hüllőben?” Copeia 1988.4 (1988): 1071. Nyomtat.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe és P. Dockery. „A légcső szerkezetének ontogenetikai változásai elősegítik a mély merüléseket és a hidegvízi táplálékkeresést felnőtt bőrhátú tengeri teknősöknél.” Journal of Experimental Biology 212.21 (2009): 3440-447. Nyomtatás
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice és Frank V. Paladino. „Az izomszövet-anyagcsere termikus függetlensége a bőrhátú teknősben, Dermochelys Coriaceaban.” Összehasonlító biokémia és fiziológia A. rész: Molekuláris és integratív élettan 120.3 (1998): 399-403. Nyomtatás.