თერმორეგულაციის ექტოთერმი

ჯეიკ ზადიკის მიერ, The Ocean Foundation-ის კომუნიკაციის ყოფილი სტაჟიორი, რომელიც ახლა სწავლობს კუბაში.

ასე რომ, თქვენ ჰკითხავთ, რა არის თერმორეგულაციის ექტოთერმი? სიტყვა "ექტოთერმი" ეხება ცხოველებს, რომლებსაც აქვთ სხეულის ტემპერატურა, რომელიც შედარებულია გარემომცველ გარემოსთან. მათ შინაგანად არ შეუძლიათ სხეულის ტემპერატურის რეგულირება. ადამიანები ხშირად მოიხსენიებენ მათ, როგორც „ცივსისხლიანებს“, მაგრამ ეს ტერმინი უფრო ხშირად არასწორად მიმართავს ადამიანებს. ექტოთერმებში შედის ქვეწარმავლები, ამფიბიები და თევზები. ეს ცხოველები თბილ გარემოში აყვავდებიან. თბილისისხლიანი (ძუძუმწოვარი) და ცივსისხლიანი (ქვეწარმავალი) ცხოველის მდგრადი ენერგიის გამომუშავება ბირთვის ტემპერატურის ფუნქციით.

„თერმორეგულაცია“ გულისხმობს ცხოველების უნარს შეინარჩუნონ შინაგანი ტემპერატურა, ტემპერატურისადმი ნაკლებად გათვალისწინებით. როდესაც გარეთ ცივა, ამ ორგანიზმებს აქვთ სითბოს დარჩენის უნარი. როდესაც გარეთ ცხელა, ამ ცხოველებს აქვთ უნარი გაცივდნენ და არ გადახურდნენ. ესენი არიან „ენდოთერმები“, როგორიცაა ფრინველები და ძუძუმწოვრები. ენდოთერმებს აქვთ სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნების უნარი და მათ ასევე მოიხსენიებენ როგორც ჰომეოთერმებს.

ასე რომ, ამ ეტაპზე თქვენ შეიძლება გააცნობიეროთ, რომ ამ ბლოგის სათაური რეალურად არის წინააღმდეგობა - ორგანიზმი, რომელსაც არ შეუძლია სხეულის ტემპერატურის რეგულირება, მაგრამ რეალურად აქვს სხეულის ტემპერატურის აქტიური რეგულირების უნარი? დიახ, და ეს მართლაც ძალიან განსაკუთრებული არსებაა.

ეს არის ზღვის კუს თვე The Ocean Foundation-ში, რის გამოც მე ავირჩიე დამეწერა ტყავის ზურგის ზღვის კუსა და მის სპეციალურ თერმორეგულაციაზე. თვალთვალის კვლევამ აჩვენა, რომ ამ კუს აქვს მიგრაციის მარშრუტები ოკეანეებში და მუდმივი სტუმარია ჰაბიტატების ფართო სპექტრისთვის. ისინი მიგრირებენ საკვები ნივთიერებებით მდიდარ, მაგრამ ძალიან ცივ წყლებში ჩრდილოეთით, ნოვა შოტლანდიაში, კანადა და აქვთ ბუდეები კარიბის ზღვის ტროპიკულ წყლებში. არც ერთი სხვა ქვეწარმავალი აქტიურად არ იტანს ტემპერატურულ პირობებს ასეთ ფართო სპექტრს-მეთქი აქტიურად იმიტომ ვამბობ, რომ არსებობენ ქვეწარმავლები, რომლებიც მოითმენს ყინვამდე ტემპერატურას, მაგრამ ამას ახერხებენ ჰიბერნაციულ მდგომარეობაში. ეს მრავალი წლის განმავლობაში ხიბლავდა ჰერპეტოლოგებსა და საზღვაო ბიოლოგებს, მაგრამ ახლახან გაირკვა, რომ ეს მასიური ქვეწარმავლები ფიზიკურად არეგულირებენ მათ ტემპერატურას.

...მაგრამ ისინი ექტოთერმები არიან, როგორ აკეთებენ ამას??…

მიუხედავად იმისა, რომ ზომით შედარებულია პატარა კომპაქტურ მანქანასთან, მათ არ გააჩნიათ სტანდარტული გათბობის სისტემა. თუმცა მათი ზომა მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მათ ტემპერატურის რეგულირებაში. იმის გამო, რომ ისინი ძალიან დიდია, ტყავის ზურგის ზღვის კუებს აქვთ ზედაპირის ფართობის დაბალი თანაფარდობა მოცულობის მიმართ, ამიტომ კუს ბირთვის ტემპერატურა ბევრად უფრო ნელი ტემპით იცვლება. ამ ფენომენს "გიგანტოთერმია" ეწოდება. ბევრი მეცნიერი თვლის, რომ ეს ასევე დამახასიათებელი იყო მრავალი დიდი პრეისტორიული ცხოველისთვის გამყინვარების პერიოდის კულმინაციაში და საბოლოოდ გამოიწვია მათი გადაშენება, როდესაც ტემპერატურა დაიწყო (რადგან ისინი საკმარისად სწრაფად ვერ გაცივდნენ).

კუ ასევე შეფუთულია ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილის ფენაში, ცხიმის ძლიერი საიზოლაციო ფენით, რომელიც ყველაზე ხშირად გვხვდება ძუძუმწოვრებში. ამ სისტემას აქვს უნარი შეინარჩუნოს სითბოს 90%-ზე მეტი ცხოველის ბირთვში, ამცირებს სითბოს დანაკარგს დაუცველი კიდურების მეშვეობით. მაღალი ტემპერატურის წყლებში, პირიქით ხდება. ფლიპერის დარტყმის სიხშირე მკვეთრად მცირდება და სისხლი თავისუფლად მოძრაობს კიდურებში და გამოდევნის სითბოს საიზოლაციო ქსოვილში არ არის დაფარული.

ტყავის ზურგის ზღვის კუები იმდენად წარმატებით არეგულირებენ სხეულის ტემპერატურას, რომ მათ აქვთ უნარი შეინარჩუნონ სხეულის მუდმივი ტემპერატურა 18 გრადუსით ზემოთ ან მის ქვემოთ. ეს იმდენად წარმოუდგენელია, რომ ზოგიერთი მკვლევარი ამტკიცებს, რადგან ეს პროცესი მეტაბოლურად სრულდება, ტყავის ზურგის ზღვის კუები სინამდვილეში ენდოთერმული არიან. თუმცა, ეს პროცესი არ არის ანატომიურად ჩატარებული, ამიტომ მკვლევარების უმეტესობა ვარაუდობს, რომ ეს საუკეთესო შემთხვევაში ენდოთერმიის მცირე ვერსიაა.

ტყავის კუები არ არიან ერთადერთი საზღვაო ექტოთერმები, რომლებსაც აქვთ ეს უნარი. ცისფერთვალება ტუნას აქვს სხეულის უნიკალური დიზაინი, რომელიც ინახავს მათ სისხლს მათი სხეულის ბირთვში და აქვს მსგავსი სითბოს გადამცვლელი სისტემა ტყავის ზურგზე. ხმალთევზები თავთან ინარჩუნებენ სითბოს მსგავსი საიზოლაციო ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილის ფენით, რათა გაზარდონ მხედველობა ღრმა ან ცივ წყლებში ბანაობისას. ასევე არსებობენ ზღვის სხვა გიგანტები, რომლებიც კარგავენ სითბოს ნელი პროცესით, მაგალითად, დიდი თეთრი ზვიგენი.

მე ვფიქრობ, რომ თერმორეგულაცია ამ მშვენიერი დიდებული არსებების მხოლოდ ერთი წარმოუდგენლად მომხიბლავი მახასიათებელია, გაცილებით მეტი, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. დაწყებული პაწაწინა ჩლიქებიდან, რომლებიც წყლისკენ მიმავალ გზას ასრულებენ, მუდამ მოდგმულ მამრებსა და დაბრუნებულ ბუდე მდედრებს, მათ შესახებ ბევრი რამ უცნობია. მკვლევარებმა არ იციან, სად ატარებენ ეს კუები სიცოცხლის პირველ წლებს. საიდუმლოდ რჩება იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობენ ეს დიდი მანძილი მოგზაური ცხოველები ასეთი სიზუსტით. სამწუხაროდ, ჩვენ ვსწავლობთ ზღვის კუს ტემპით, რომელიც ბევრად უფრო ნელია, ვიდრე მათი პოპულაციის შემცირების ტემპი.

საბოლოო ჯამში, ეს უნდა იყოს ჩვენი გადაწყვეტილების დაცვა, რაც ვიცით, და ჩვენი ცნობისმოყვარეობა იდუმალი ზღვის კუების მიმართ, რაც იწვევს კონსერვაციის უფრო ძლიერ ძალისხმევას. ამ მომხიბლავი ცხოველების შესახებ ბევრი რამ უცნობია და მათ გადარჩენას საფრთხე ემუქრება მობუდარი პლაჟების დაკარგვა, პლასტმასის და სხვა დაბინძურება ზღვაში და შემთხვევითი შემთხვევითი დაჭერა სათევზაო ბადეებში და გრძელ ზოლებში. დაგვეხმარეთ at ოკეანის ფონდი მხარი დაუჭირეთ მათ, ვინც ეძღვნება ზღვის კუს კვლევისა და კონსერვაციის ძალისხმევას ჩვენი ზღვის კუს ფონდის მეშვეობით.

წყაროები:

1. ბოსტრომი, ბრაიან ლ. და დევიდ რ. ჯონსი. „სავარჯიშო ათბობს ზრდასრულთა ტყავის ზურგს
2. კუები.”შედარებითი ბიოქიმია და ფიზიოლოგია ნაწილი A: მოლეკულური და ინტეგრირებული ფიზიოლოგია 147.2 (2007): 323-31. ბეჭდვა.
3. ბოსტრომი, ბრაიან ლ., ტ. ტოდ ჯონსი, მერვინ ჰასტინგსი და დევიდ რ. ჯონსი. "ქცევა და ფიზიოლოგია: ტყავის კუების თერმული სტრატეგია." რედ. ლუის ჯორჯ ჰალსი. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. ბეჭდვა.
4. გოფი, გრეგორი პ. და გარი ბ. სტენსონი. "ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილი ტყავის ზურგის ზღვის კუებში: თერმოგენული ორგანო ენდოთერმულ ქვეწარმავალში?" კოპეია 1988.4 (1988): 1071. ბეჭდვა.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe და P. Dockery. „ტრაქეის სტრუქტურაში ონტოგენეტიკური ცვლილებები ხელს უწყობს ღრმა ჩაყვინთვისა და ცივი წყლის მოძიებას ზრდასრულ ტყავის ზურგის ზღვის კუებში“. ექსპერიმენტული ბიოლოგიის ჟურნალი 212.21 (2009): 3440-447. ბეჭდვა
6. პენიკი, დევიდ ნ., ჯეიმს რ. სპოტილა, მაიკლ პ. ო'კონორი, ენტონი ს. სტეიერმარკი, რობერტ ჰ. ჯორჯი, კრისტოფერ ჯ. სალისი და ფრენკ ვ. პალადინო. "კუნთოვანი ქსოვილის მეტაბოლიზმის თერმული დამოუკიდებლობა ტყავის კუსში, Dermochelys Coriacea." შედარებითი ბიოქიმია და ფიზიოლოგია ნაწილი A: მოლეკულური და ინტეგრირებული ფიზიოლოგია 120.3 (1998): 399-403. ბეჭდვა.