Thermoregulating Ectotherm

Oleh Jake Zadik, bekas pelatih komunikasi dengan The Ocean Foundation yang kini belajar di Cuba.

Jadi, anda bertanya, apakah ektoterma termoregulasi? Perkataan "ectotherm" merujuk kepada haiwan yang umumnya mempunyai suhu badan yang setanding dengan persekitaran sekelilingnya. Mereka tidak dapat mengawal suhu badan mereka secara dalaman. Orang sering merujuk kepada mereka sebagai "berdarah dingin", tetapi istilah ini cenderung untuk menyelewengkan orang lebih kerap daripada tidak. Ektoterma termasuk reptilia, amfibia, dan ikan. Haiwan ini cenderung untuk berkembang maju dalam persekitaran yang lebih panas. Pengeluaran tenaga berterusan haiwan berdarah panas (mamalia) dan haiwan berdarah sejuk (reptilia) sebagai fungsi suhu teras.

“Thermoregulating,” merujuk kepada keupayaan haiwan mengekalkan suhu dalaman mereka, tanpa mengambil kira suhu. Apabila ia sejuk di luar, organisma ini mempunyai keupayaan untuk kekal hangat. Apabila cuaca panas di luar, haiwan ini mempunyai keupayaan untuk menyejukkan diri dan tidak terlalu panas. Ini adalah "endoterma," seperti burung dan mamalia. Endoterma mempunyai keupayaan untuk mengekalkan suhu badan yang tetap dan juga dirujuk sebagai homeotherms.

Jadi, pada ketika ini anda mungkin menyedari bahawa tajuk blog ini sebenarnya adalah percanggahan—organisma yang tidak dapat mengawal suhu badannya tetapi sebenarnya mempunyai keupayaan untuk mengawal suhu badannya secara aktif? Ya, dan ia adalah makhluk yang sangat istimewa.

Ini adalah bulan penyu laut di The Ocean Foundation, itulah sebabnya saya memilih untuk menulis tentang penyu belimbing dan termoregulasi khasnya. Penyelidikan penjejakan telah menunjukkan penyu ini mempunyai laluan penghijrahan merentasi lautan, dan menjadi pelawat berterusan ke pelbagai habitat. Mereka berhijrah ke perairan yang kaya dengan nutrien, tetapi sangat sejuk sejauh utara seperti Nova Scotia, Kanada, dan mempunyai tempat bersarang di perairan tropika di seluruh Caribbean. Tiada reptilia lain yang secara aktif bertolak ansur dengan julat keadaan suhu sedemikian—saya katakan secara aktif kerana terdapat reptilia yang bertolak ansur di bawah suhu beku, tetapi berbuat demikian dalam keadaan hibernasi. Ini telah menarik minat ahli herpetologi dan ahli biologi marin selama bertahun-tahun, tetapi baru-baru ini ditemui bahawa reptilia besar ini secara fizikal mengawal suhu mereka.

…Tetapi mereka adalah ektoterma, bagaimana mereka melakukan ini??…

Walaupun saiznya setanding dengan kereta kompak kecil, mereka tidak mempunyai sistem pemanasan terbina dalam yang menjadi standard. Namun saiznya memainkan peranan penting dalam peraturan suhu mereka. Oleh kerana ia sangat besar, penyu belimbing mempunyai nisbah luas permukaan dan isipadu yang rendah, oleh itu suhu teras penyu berubah pada kadar yang lebih perlahan. Fenomena ini dipanggil "gigantothermy." Ramai saintis percaya ini juga merupakan ciri banyak haiwan prasejarah yang besar semasa kemuncak zaman ais dan ia akhirnya membawa kepada kepupusan apabila suhu mula meningkat (kerana mereka tidak dapat menyejukkan dengan cukup cepat).

Penyu juga dibungkus dalam lapisan tisu adipos coklat, lapisan penebat lemak yang kuat yang paling biasa ditemui dalam mamalia. Sistem ini mempunyai keupayaan untuk mengekalkan lebih daripada 90% haba pada teras haiwan, mengurangkan kehilangan haba melalui bahagian kaki yang terdedah. Apabila berada di perairan bersuhu tinggi, sebaliknya berlaku. Kekerapan strok sirip berkurangan secara mendadak, dan darah bergerak bebas ke bahagian kaki dan mengeluarkan haba melalui kawasan yang tidak diliputi dalam tisu penebat.

Penyu belimbing sangat berjaya mengawal suhu badan mereka sehinggakan mereka mempunyai keupayaan untuk mengekalkan suhu badan yang malar 18 darjah di atas atau di bawah suhu ambien. Itu adalah sangat luar biasa bahawa sesetengah penyelidik berpendapat kerana proses ini dicapai secara metabolik penyu belimbing sebenarnya adalah endotermik. Walau bagaimanapun, proses ini tidak dijalankan secara anatomi, oleh itu kebanyakan penyelidik mencadangkan ini adalah versi endotermi yang paling kecil.

Penyu belimbing bukanlah satu-satunya ektoterma marin yang memiliki keupayaan ini. Tuna sirip biru mempunyai reka bentuk badan yang unik yang mengekalkan darah mereka di teras badan mereka dan mempunyai sistem penukar haba arus kaunter yang serupa dengan kulit belimbing. Ikan todak mengekalkan haba di kepala mereka melalui lapisan tisu adipos coklat penebat yang serupa untuk meningkatkan penglihatan mereka apabila berenang di perairan dalam atau sejuk. Terdapat juga gergasi laut lain yang kehilangan haba pada proses yang lebih perlahan, seperti jerung putih besar.

Saya fikir termoregulasi hanyalah satu ciri yang sangat menarik bagi makhluk agung yang cantik ini dengan lebih daripada yang dapat dilihat. Dari anak-anak tukik kecil yang menuju ke air hingga ke jantan yang sentiasa hidup dan betina yang kembali bersarang, banyak tentang mereka masih tidak diketahui. Penyelidik tidak pasti di mana penyu ini menghabiskan beberapa tahun pertama kehidupan mereka. Ia masih menjadi misteri tentang bagaimana haiwan pengembaraan jarak jauh yang hebat ini menavigasi dengan ketepatan sedemikian. Malangnya kita belajar tentang penyu pada kadar yang jauh lebih perlahan daripada kadar penurunan populasinya.

Akhirnya ia harus menjadi keazaman kita untuk melindungi apa yang kita tahu, dan rasa ingin tahu kita tentang penyu laut misteri yang membawa kepada usaha pemuliharaan yang lebih kuat. Terdapat begitu banyak yang tidak diketahui tentang haiwan yang menarik ini dan kelangsungan hidup mereka terancam oleh kehilangan pantai bersarang, plastik dan pencemaran lain di laut, dan tangkapan sampingan secara tidak sengaja dalam jaring ikan dan tali panjang. Bantu kami di Yayasan Lautan menyokong mereka yang mengabdikan diri mereka dalam usaha penyelidikan dan pemuliharaan penyu melalui Dana Penyu Laut kami.

Rujukan:

1. Bostrom, Brian L., dan David R. Jones. “Senaman Menghangatkan Kulit Belimbing Dewasa
2. penyu.”Biokimia dan Fisiologi Perbandingan Bahagian A: Fisiologi Molekul & Integratif 147.2 (2007): 323-31. Cetak.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, dan David R. Jones. "Tingkah Laku dan Fisiologi: Strategi Terma Penyu Belimbing." Ed. Lewis George Halsey. PLOS SATU 5.11 (2010): E13925. Cetak.
4. Goff, Gregory P., dan Garry B. Stenson. "Tisu Adiposa Coklat dalam Penyu Kulit Belimbing: Organ Termogenik dalam Reptilia Endotermik?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Cetakan.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe, dan P. Dockery. "Perubahan Ontogenetik dalam Struktur Trakea Memudahkan Penyelaman Dalam dan Air Sejuk Mencari Makanan dalam Penyu Belimbing Dewasa." Jurnal Biologi Eksperimen 212.21 (2009): 3440-447. Cetak
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, dan Frank V. Paladino. "Kebebasan Terma Metabolisme Tisu Otot dalam Penyu Belimbing, Dermochelys Coriacea." Biokimia dan Fisiologi Perbandingan Bahagian A: Fisiologi Molekul & Integratif 120.3 (1998): 399-403. Cetak.