Thermoregulating Ectotherm

ໂດຍ Jake Zadik, ອະດີດນັກຮຽນຝຶກງານດ້ານການສື່ສານກັບ The Ocean Foundation ຜູ້ທີ່ກໍາລັງສຶກສາຢູ່ຄິວບາ.

ດັ່ງນັ້ນ, ທ່ານຖາມວ່າ, ແມ່ນຫຍັງຄື thermoregulating ectotherm? ຄໍາວ່າ "ectotherm" ຫມາຍເຖິງສັດທີ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍທຽບກັບສະພາບແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງຂອງມັນ. ເຂົາເຈົ້າບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍຂອງເຂົາເຈົ້າພາຍໃນ. ຜູ້ຄົນມັກຈະອ້າງເຖິງພວກເຂົາວ່າ "ຄົນເລືອດເຢັນ", ແຕ່ຄໍານີ້ມັກຈະນໍາຄົນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. Ectotherms ປະກອບມີສັດເລືອຄານ, amphibians, ແລະປາ. ສັດເຫຼົ່ານີ້ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຈະເລີນເຕີບໂຕໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ອົບອຸ່ນຂຶ້ນ. ຜົນຜະລິດພະລັງງານແບບຍືນຍົງຂອງສັດເລືອດອຸ່ນ (ສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ) ແລະສັດເລືອດເຢັນ (ສັດເລືອຄານ) ເປັນໜ້າທີ່ຂອງອຸນຫະພູມຫຼັກ.

"ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ," ຫມາຍເຖິງຄວາມສາມາດຂອງສັດທີ່ຈະຮັກສາອຸນຫະພູມພາຍໃນຂອງເຂົາເຈົ້າ, ໂດຍພິຈາລະນາເລັກນ້ອຍກ່ຽວກັບອຸນຫະພູມ. ໃນເວລາທີ່ມັນເຢັນພາຍນອກ, ສິ່ງມີຊີວິດເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສາມາດທີ່ຈະຢູ່ໃນຄວາມອົບອຸ່ນ. ໃນເວລາທີ່ມັນຮ້ອນຢູ່ຂ້າງນອກ, ສັດເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສາມາດທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຕົວມັນເອງເຢັນລົງແລະບໍ່ຮ້ອນເກີນໄປ. ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນ "endotherms," ​​ເຊັ່ນນົກແລະສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ. Endotherms ມີຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍຄົງທີ່ແລະຍັງຖືກເອີ້ນວ່າ homeotherms.

ດັ່ງນັ້ນ, ໃນຈຸດນີ້, ທ່ານອາດຈະຮູ້ວ່າຫົວຂໍ້ຂອງ blog ນີ້ແມ່ນຄວາມຂັດແຍ້ງ - ອົງການຈັດຕັ້ງທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍຂອງມັນໄດ້ແຕ່ຕົວຈິງແລ້ວມີຄວາມສາມາດຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍຂອງມັນໄດ້ບໍ? ແມ່ນແລ້ວ, ແລະມັນເປັນສັດທີ່ພິເສດແທ້ໆ.

ນີ້ແມ່ນເດືອນເຕົ່າທະເລຢູ່ທີ່ມູນນິທິມະຫາສະຫມຸດ, ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ຂ້ອຍເລືອກຂຽນກ່ຽວກັບເຕົ່າທະເລທີ່ມີຫນັງແລະການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມພິເສດຂອງມັນ. ການຕິດຕາມການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຕົ່ານີ້ມີເສັ້ນທາງເຄື່ອນຍ້າຍຂ້າມມະຫາສະຫມຸດ, ແລະເປັນນັກທ່ອງທ່ຽວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໄປຫາບ່ອນຢູ່ອາໄສທີ່ກວ້າງຂວາງ. ພວກມັນເຄື່ອນຍ້າຍໄປສູ່ແຫຼ່ງອາຫານທີ່ອຸດົມສົມບູນ, ແຕ່ມີນ້ໍາເຢັນຫຼາຍໄປທາງທິດເຫນືອຈົນເຖິງ Nova Scotia, ການາດາ, ແລະມີພື້ນທີ່ຮັງຢູ່ໃນນ້ໍາເຂດຮ້ອນໃນທົ່ວ Caribbean. ບໍ່ມີສັດເລືອຄານຊະນິດໃດທີ່ທົນທານຕໍ່ສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງເຊັ່ນນີ້ - ຂ້ອຍເວົ້າຢ່າງຈິງຈັງເພາະວ່າມີສັດເລືອຄານທີ່ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມຕໍ່າກວ່າອຸນຫະພູມເຢັນ, ແຕ່ເຮັດໃນສະພາບ hibernating. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ນັກສັດຕະວະແພດ ແລະນັກຊີວະວິທະຍາທາງທະເລຕິດໃຈມາເປັນເວລາຫຼາຍປີ, ແຕ່ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ມີການຄົ້ນພົບວ່າສັດເລືອຄານຂະໜາດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງມັນໄດ້.

…ແຕ່ພວກມັນເປັນ ectotherms, ເຂົາເຈົ້າເຮັດແນວໃດ?…

ເຖິງວ່າຈະມີຂະຫນາດທີ່ປຽບທຽບກັບລົດກະທັດລັດຂະຫນາດນ້ອຍ, ພວກມັນບໍ່ມີລະບົບຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນມາມາດຕະຖານ. ແຕ່ຂະຫນາດຂອງພວກມັນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງພວກເຂົາ. ເນື່ອງຈາກວ່າພວກມັນມີຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ເຕົ່າທະເລໜັງມີພື້ນທີ່ຕ່ຳກັບອັດຕາສ່ວນປະລິມານ, ສະນັ້ນ ອຸນຫະພູມຫຼັກຂອງເຕົ່າຈຶ່ງປ່ຽນແປງໃນອັດຕາທີ່ຊ້າລົງຫຼາຍ. ປະກົດການນີ້ເອີ້ນວ່າ "gigantothermy." ນັກວິທະຍາສາດຫຼາຍຄົນເຊື່ອວ່ານີ້ຍັງເປັນລັກສະນະຂອງສັດໃຫຍ່ໃນຍຸກກ່ອນປະຫວັດສາດຫຼາຍຊະນິດໃນຊ່ວງເວລາສູງສຸດຂອງຍຸກນໍ້າກ້ອນ ແລະໃນທີ່ສຸດມັນເຮັດໃຫ້ພວກມັນສູນພັນໄປເມື່ອອຸນຫະພູມເລີ່ມສູງຂຶ້ນ (ຍ້ອນວ່າພວກມັນບໍ່ສາມາດເຢັນລົງໄວພໍ).

ເຕົ່າຍັງຖືກຫໍ່ຢູ່ໃນຊັ້ນເນື້ອເຍື່ອໄຂມັນສີນ້ຳຕານ, ເປັນຊັ້ນສະນວນໄຂມັນທີ່ແຂງແຮງທີ່ສຸດທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ. ລະບົບນີ້ມີຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາຄວາມຮ້ອນຫຼາຍກວ່າ 90% ຢູ່ໃນແກນຂອງສັດ, ຫຼຸດລົງການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນໂດຍຜ່ານປາຍທີ່ເປີດເຜີຍ. ໃນເວລາທີ່ຢູ່ໃນນ້ໍາອຸນຫະພູມສູງ, ພຽງແຕ່ກົງກັນຂ້າມເກີດຂຶ້ນ. ຄວາມຖີ່ຂອງເສັ້ນເລືອດຕັນໃນ Flipper ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະເລືອດເຄື່ອນຍ້າຍຢ່າງເສລີໄປຫາປາຍສຸດແລະຂັບຄວາມຮ້ອນຜ່ານພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ໄດ້ກວມເອົາໃນເນື້ອເຍື່ອ insulating.

ເຕົ່າທະເລ Leatherback ປະສົບຜົນສໍາເລັດຫຼາຍໃນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍຂອງພວກເຂົາ, ພວກເຂົາສາມາດຮັກສາອຸນຫະພູມຮ່າງກາຍໃຫ້ຄົງທີ່ 18 ອົງສາສູງກວ່າຫຼືຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມ. ນັ້ນແມ່ນເລື່ອງທີ່ບໍ່ຫນ້າເຊື່ອທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນໂຕ້ແຍ້ງເພາະວ່າຂະບວນການນີ້ແມ່ນສໍາເລັດການເຜົາຜະຫລານຂອງເຕົ່າທະເລທີ່ເຮັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງແທ້ຈິງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂະບວນການນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍທາງກາຍະສາດ, ດັ່ງນັ້ນນັກຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ແນະນໍາວ່ານີ້ແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນຂອງ endothermy ທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ເຕົ່າ Leatherback ບໍ່ແມ່ນ ectotherms ທະເລພຽງແຕ່ມີຄວາມສາມາດນີ້. ປາທູນາ Bluefin ມີການອອກແບບຮ່າງກາຍທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ຮັກສາເລືອດຢູ່ໃນແກນຂອງຮ່າງກາຍຂອງເຂົາເຈົ້າແລະມີລະບົບການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບຫນັງຫນັງ. Swordfish ຮັກສາຄວາມຮ້ອນຢູ່ໃນຫົວຂອງພວກເຂົາໂດຍຜ່ານຊັ້ນເນື້ອເຍື່ອ adipose ສີນ້ໍາຕານທີ່ມີ insulating ທີ່ຄ້າຍຄືກັນເພື່ອເພີ່ມການເບິ່ງເຫັນຂອງເຂົາເຈົ້າໃນເວລາທີ່ລອຍຢູ່ໃນນ້ໍາເລິກຫຼືເຢັນ. ຍັງມີຍັກໃຫຍ່ອື່ນໆຂອງທະເລທີ່ສູນເສຍຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການຊ້າລົງ, ເຊັ່ນ: ປາສະຫລາມຂາວທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່.

ຂ້າພະເຈົ້າຄິດວ່າ thermoregulation ເປັນພຽງລັກສະນະທີ່ໜ້າຈັບໃຈຢ່າງບໍ່ໜ້າເຊື່ອຂອງສິ່ງມີຊີວິດອັນສະຫງ່າງາມເຫຼົ່ານີ້ທີ່ມີຫຼາຍກວ່າການຈັບຕາ. ຕັ້ງແຕ່ນົກໂຕນ້ອຍທີ່ຫາທາງໄປຫານໍ້າໄປຫາຕົວຜູ້ທີ່ມີຮັງຕະຫຼອດ ແລະຕົວແມ່ທີ່ກັບມາເຮັດຮັງ, ມີຫຼາຍເລື່ອງກ່ຽວກັບພວກມັນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບໍ່ແນ່ໃຈວ່າເຕົ່າເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ເວລາສອງສາມປີທໍາອິດຂອງຊີວິດຂອງພວກເຂົາຢູ່ໃສ. ມັນຍັງຄົງເປັນຄວາມລຶກລັບກ່ຽວກັບວິທີທີ່ສັດເດີນທາງໄກອັນຍິ່ງໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ນໍາທາງດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍໍາດັ່ງກ່າວ. ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ພວກເຮົາກໍາລັງຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບເຕົ່າທະເລໃນອັດຕາທີ່ຊ້າກວ່າອັດຕາການຫຼຸດລົງຂອງປະຊາກອນຂອງພວກເຂົາ.

ໃນທີ່ສຸດມັນຈະຕ້ອງມີຄວາມຕັ້ງໃຈຂອງພວກເຮົາທີ່ຈະປົກປ້ອງສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຮູ້, ແລະຄວາມຢາກຮູ້ຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບເຕົ່າທະເລທີ່ລຶກລັບທີ່ນໍາໄປສູ່ຄວາມພະຍາຍາມອະນຸລັກທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ມີຄວາມບໍ່ຮູ້ຫຼາຍກ່ຽວກັບສັດທີ່ໜ້າຈັບໃຈເຫຼົ່ານີ້ ແລະຄວາມຢູ່ລອດຂອງພວກມັນຖືກຄຸກຄາມຈາກການສູນເສຍຫາດຊາຍ, ຢາງ ແລະມົນລະພິດອື່ນໆໃນທະເລ, ແລະການຈັບປາໂດຍບັງເອີນໃນຕາໜ່າງ ແລະສາຍຍາວ. ຊ່ວຍພວກເຮົາທີ່ ມູນນິທິມະຫາສະໝຸດ ສະໜັບສະໜູນ​ຜູ້​ທີ່​ອຸທິດ​ຕົນ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນຄວ້າ ​ແລະ ອະນຸລັກ​ເຕົ່າ​ທະ​ເລ​ຜ່ານ​ກອງ​ທຶນ​ເຕົ່າ​ທະ​ເລ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ.

ເອກະສານ:

1. Bostrom, Brian L., ແລະ David R. Jones. “ອອກກຳລັງກາຍໃຫ້ຄວາມອົບອຸ່ນແກ່ໜັງຫົວ
2. ເຕົ່າ.”ຊີວະເຄມີ ແລະ ຟີຊິກສົມທຽບ ພາກ A: ໂມເລກຸນ ແລະ ຟີຊິກສາດປະສົມປະສານ 147.2 (2007): 323-31. ພິມ.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, ແລະ David R. Jones. "ພຶດຕິກໍາແລະສະລີລະວິທະຍາ: ຍຸດທະສາດຄວາມຮ້ອນຂອງເຕົ່າຫນັງ." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. ພິມ.
4. Goff, Gregory P., ແລະ Garry B. Stenson. "Tissue ສີນ້ໍາຕານໃນເຕົ່າທະເລຫນັງ: ເປັນອະໄວຍະວະ Thermogenic ໃນສັດເລືອຄານ endothermic?" ໂຄເປຍ 1988.4 (1988): 1071. ພິມ.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe, ແລະ P. Dockery. "ການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາໃນໂຄງສ້າງ tracheal ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການດໍານ້ໍາເລິກແລະການລ້ຽງດູນ້ໍາເຢັນໃນເຕົ່າທະເລທີ່ອ່ອນກວ່າຜູ້ໃຫຍ່." Journal of Experimental Biology 212.21 (2009): 3440-447. ພິມ
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, ແລະ Frank V. Paladino. "ເອກະລາດຄວາມຮ້ອນຂອງການເຜົາຜະຫລານເນື້ອເຍື່ອກ້າມເນື້ອໃນເຕົ່າ Leatherback, Dermochelys Coriacea." ຊີວະເຄມີ ແລະ ຟີຊິກສົມທຽບ ພາກ A: ໂມເລກຸນ ແລະ ຟີຊິກສາດປະສົມປະສານ 120.3 (1998): 399-403. ພິມ.