Thermoregulating ectotherm

Eftir Jake Zadik, fyrrverandi samskiptanema hjá The Ocean Foundation sem stundar nú nám á Kúbu.

Svo þú spyrð, hvað er hitastýrandi ectotherm? Orðið „ectotherm“ vísar til dýra sem hafa almennt líkamshita sem er sambærilegur við umhverfi þeirra. Þeir geta ekki stjórnað líkamshita sínum innbyrðis. Fólk vísar oft til þeirra sem „kaldlyndra“ en þetta hugtak hefur tilhneigingu til að villa fólk oftar en ekki. Ectotherms innihalda skriðdýr, froskdýr og fiska. Þessi dýr hafa tilhneigingu til að dafna í hlýrri umhverfi. Viðvarandi orkuframleiðsla heitblóðs (spendýrs) og kalt blóðs (skriðdýr) sem fall af kjarnahita.

„Hitastilla“ vísar til getu dýra til að viðhalda innra hitastigi sínu, með litlum tillit til hitastigsins. Þegar það er kalt úti hafa þessar lífverur getu til að halda sér heitum. Þegar það er heitt úti hafa þessi dýr þann eiginleika að kæla sig niður og ofhitna ekki. Þetta eru „endóhitarnir“ eins og fuglar og spendýr. Endothermar hafa getu til að viðhalda stöðugum líkamshita og eru einnig nefndir homeothermar.

Svo, á þessum tímapunkti gætirðu áttað þig á því að titill þessa bloggs er í raun mótsögn - lífvera sem getur ekki stjórnað líkamshita sínum en hefur í raun getu til að stjórna líkamshita sínum með virkum hætti? Já, og það er mjög sérstök skepna.

Þetta er sjóskjaldbakamánuður hjá The Ocean Foundation og þess vegna hef ég valið að skrifa um leðurbakskjaldbökuna og sérstaka hitastjórnun hennar. Rekjarannsóknir hafa sýnt að þessi skjaldbaka hefur gönguleiðir yfir höf og er stöðugir gestir á fjölmörgum búsvæðum. Þeir flytjast til næringarríks, en mjög kalt vatns allt norður í Nova Scotia, Kanada, og hafa varpsvæði í suðrænum vötnum um allt Karíbahafið. Ekkert annað skriðdýr þolir á virkan hátt svo breitt hitastig – ég segi virkt vegna þess að það eru til skriðdýr sem þola hitastig undir frostmarki, en gera það í dvala. Þetta hefur heillað herpetologists og sjávarlíffræðinga í mörg ár, en það hefur nýlega verið uppgötvað að þessi miklu skriðdýr stjórna hitastigi þeirra líkamlega.

…En þeir eru útvarmar, hvernig gera þeir þetta??…

Þrátt fyrir að vera sambærilegir að stærð við lítinn fyrirferðarlítinn bíl eru þeir ekki með innbyggða hitakerfið sem er staðalbúnaður. Samt gegnir stærð þeirra mikilvægu hlutverki í hitastjórnun þeirra. Vegna þess að þær eru svo stórar hafa leðursjóskjaldbökur lítið hlutfall yfirborðs og rúmmáls, þannig að kjarnahiti skjaldbökunnar breytist mun hægar. Þetta fyrirbæri er kallað „gigantothermy“. Margir vísindamenn telja að þetta hafi einnig verið einkenni margra stórra forsögulegra dýra á hápunkti ísaldar og það leiddi að lokum til útrýmingar þeirra þegar hitastig fór að hækka (vegna þess að þau gátu ekki kólnað nógu hratt).

Skjaldbakan er einnig vafin inn í brúnan fituvef, sterkt einangrandi fitulag sem oftast er að finna í spendýrum. Þetta kerfi hefur getu til að halda meira en 90% af hita í kjarna dýrsins, sem dregur úr varmatapinu í gegnum útlimina. Þegar þú ert í háhitavatni gerist hið gagnstæða. Tíðni flipper högga minnkar verulega og blóðið færist frjálslega til útlimanna og losar hita í gegnum svæðin sem ekki eru þakin í einangrunarvefinn.

Sjóskjaldbökur úr leðri eru svo vel heppnaðar að stjórna líkamshita sínum að þær hafa getu til að halda stöðugum líkamshita 18 gráðum yfir eða undir umhverfishita. Það er svo ótrúlegt að sumir vísindamenn halda því fram vegna þess að þetta ferli er efnafræðilega náð. Hins vegar er þetta ferli ekki framkvæmt líffærafræðilega, þess vegna benda flestir vísindamenn að þetta sé í besta falli smærri útgáfa af innhita.

Leðurskjaldbökur eru ekki einu sjávarvarmar sem búa yfir þessum hæfileika. Bláuggatúnfiskur hefur einstaka líkamshönnun sem heldur blóðinu í kjarna líkamans og hefur svipað mótstraumsvarmaskiptakerfi og leðurbakið. Sverðfiskar halda hita við höfuðið í gegnum svipað einangrandi brúnt fituvefslag til að auka sjón sína þegar þeir synda í djúpu eða köldu vatni. Það eru líka aðrir risar sjávar sem missa hita við hægara ferli, eins og hvíthákarlinn.

Ég held að hitastjórnun sé bara einn ótrúlega heillandi eiginleiki þessara fallegu tignarlegu skepna með svo miklu meira en sýnist. Allt frá örsmáu ungunum sem leggja leið sína í vatnið til hinna síbreytilegu karldýra og kvendýra sem snúa aftur, er margt um þá óþekkt. Vísindamenn eru óvissir um hvar þessar skjaldbökur eyða fyrstu árum lífs síns. Það er enn einhver ráðgáta hvernig þessi frábæru dýr sem fara í fjarlægð fara um með slíkri nákvæmni. Því miður erum við að læra um sjóskjaldbökur á þeim hraða sem er mun hægari en hraði stofnfækkunar þeirra.

Á endanum verður það að vera ásetningur okkar að vernda það sem við þekkjum og forvitni okkar um hinar dularfullu sjóskjaldbökur sem leiðir til öflugra verndarstarfs. Það er svo margt óþekkt um þessi heillandi dýr og afkomu þeirra er ógnað vegna taps á varpströndum, plastmengunar og annarrar mengunar í sjónum og meðafla fyrir slysni í netum og línum. Hjálpaðu okkur kl Ocean Foundation styðja þá sem helga sig rannsóknum og verndun sjóskjaldböku í gegnum sjóskjaldbakasjóðinn okkar.

Tilvísanir:

1. Bostrom, Brian L. og David R. Jones. „Æfing vermir leðurbak fyrir fullorðna
2. Skjaldbökur."Samanburðarlífefnafræði og lífeðlisfræði A hluti: sameinda- og samþættingarlífeðlisfræði 147.2 (2007): 323-31. Prentaðu.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings og David R. Jones. Hegðun og lífeðlisfræði: varmaáætlun leðurskjaldböku. Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Prenta.
4. Goff, Gregory P. og Garry B. Stenson. „Brún fituvef í leðurskjaldbökum: hitamyndandi líffæri í innhverfu skriðdýri? Copeia 1988.4 (1988): 1071. Prentun.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe og P. Dockery. „Efnafræðilegar breytingar á uppbyggingu barka auðvelda djúpköfun og köldu vatni fæðuleit hjá fullorðnum leðurskjaldbökum. Journal of Experimental Biology 212.21 (2009): 3440-447. Prenta
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice og Frank V. Paladino. „Varmasjálfstæði umbrots vöðvavefja í leðurskjaldbökunni, Dermochelys Coriacea. Samanburðarlífefnafræði og lífeðlisfræði A hluti: sameinda- og samþættingarlífeðlisfræði 120.3 (1998): 399-403. Prentaðu.