Ectotherm ya Thermoregulating

Na Jake Zadik, mwanafunzi wa zamani wa mawasiliano na The Ocean Foundation ambaye sasa anasoma nchini Cuba.

Kwa hivyo, unauliza, ectotherm ya thermoregulating ni nini? Neno "ectotherm" linamaanisha wanyama ambao kwa ujumla wana joto la mwili kulinganishwa na mazingira yao. Hawawezi kudhibiti joto la mwili wao ndani. Watu mara nyingi huwataja kama "wa damu baridi", lakini neno hili huwa na mwelekeo wa kupotosha watu mara nyingi zaidi kuliko sivyo. Ectotherms ni pamoja na reptilia, amphibians, na samaki. Wanyama hawa huwa na kustawi katika mazingira ya joto. Pato la nishati endelevu ya mnyama mwenye damu joto (mamalia) na mnyama mwenye damu baridi (reptile) kama kazi ya joto la msingi.

"Thermoregulating," inarejelea uwezo wa wanyama kudumisha halijoto yao ya ndani, bila kujali joto. Wakati ni baridi nje, viumbe hawa wana uwezo wa kukaa joto. Wakati kukiwa na joto nje, wanyama hawa wana uwezo wa kujipoza na sio joto kupita kiasi. Hizi ndizo "endotherm," kama vile ndege na mamalia. Endotherms zina uwezo wa kudumisha halijoto ya mwili mara kwa mara na pia hujulikana kama joto la nyumbani.

Kwa hivyo, katika hatua hii unaweza kutambua kwamba jina la blogu hii kwa kweli ni kinzani—kiumbe ambacho hakiwezi kudhibiti joto la mwili wake lakini kwa hakika kina uwezo wa kudhibiti joto la mwili wake kikamilifu? Ndiyo, na ni kiumbe wa pekee sana.

Huu ni mwezi wa kasa wa baharini katika The Ocean Foundation, ndiyo maana nimechagua kuandika kuhusu kobe wa baharini wa leatherback na udhibiti wake maalum wa kudhibiti joto. Utafiti wa ufuatiliaji umeonyesha kasa huyu kuwa na njia za uhamiaji katika bahari, na kuwa wageni wa mara kwa mara kwenye safu mbalimbali za makazi. Wanahamia kwenye virutubishi vingi, lakini maji baridi sana hadi kaskazini kama Nova Scotia, Kanada, na wana maeneo ya kutagia katika maji ya kitropiki kote Karibea. Hakuna mtambaazi mwingine anayestahimili hali mbalimbali za halijoto namna hii—nasema kikamilifu kwa sababu kuna wanyama watambaao ambao huvumilia halijoto ya chini ya baridi, lakini fanya hivyo katika hali ya hibernating. Jambo hili limewavutia wataalam wa magonjwa ya wanyama na wanabiolojia wa baharini kwa miaka mingi, lakini imegunduliwa hivi majuzi zaidi kwamba viumbe hawa wakubwa watambaao hudhibiti joto lao kimwili.

...Lakini ni ectotherms, wanafanyaje hili??…

Licha ya kulinganishwa kwa ukubwa na gari ndogo ya kompakt, hawana mfumo wa joto uliojengwa ambao unakuja kiwango. Bado saizi yao ina jukumu kubwa katika udhibiti wao wa joto. Kwa sababu ni wakubwa sana, kasa wa baharini wa leatherback wana eneo la chini la uso kwa uwiano wa ujazo, hivyo basi joto la msingi la kasa hubadilika kwa kasi ndogo zaidi. Hali hii inaitwa "gigantothermy". Wanasayansi wengi wanaamini hii pia ilikuwa tabia ya wanyama wengi wakubwa wa kabla ya historia wakati wa kilele cha enzi ya barafu na hatimaye ilisababisha kutoweka kwao wakati halijoto ilianza kupanda (kwa sababu hawakuweza kupoa haraka vya kutosha).

Kasa pia amefungwa ndani ya safu ya tishu ya mafuta ya kahawia, safu kali ya kuhami ya mafuta ambayo hupatikana sana kwa mamalia. Mfumo huu una uwezo wa kuhifadhi zaidi ya 90% ya joto kwenye kiini cha mnyama, na kupunguza upotezaji wa joto kupitia sehemu zilizo wazi. Wakati wa maji ya joto la juu, kinyume chake hutokea. Mzunguko wa kiharusi cha flipper hupungua kwa kasi, na damu huenda kwa uhuru hadi mwisho na kutoa joto kupitia maeneo ambayo hayajafunikwa kwenye tishu za kuhami joto.

Kasa wa baharini wa Leatherback wamefanikiwa sana kudhibiti halijoto ya mwili wao hivi kwamba wana uwezo wa kudumisha halijoto isiyobadilika ya mwili nyuzi 18 juu au chini ya halijoto iliyoko. Hiyo ni ya kushangaza sana hivi kwamba watafiti wengine hubishana kwa sababu mchakato huu unakamilishwa na kasa wa baharini wa ngozi ni wa mwisho kabisa. Walakini, mchakato huu haufanywi anatomiki, kwa hivyo watafiti wengi wanapendekeza hili ni toleo duni la endothermy bora zaidi.

Kasa wa ngozi sio ectotherm pekee wa baharini kuwa na uwezo huu. Jodari wa Bluefin wana muundo wa kipekee wa mwili ambao huweka damu yao kwenye kiini cha miili yao na kuwa na mfumo wa kibadilisha joto wa sasa wa kukabiliana na wa ngozi. Swordfish huhifadhi joto kichwani kupitia safu ya tishu ya adipose ya kahawia inayohamishika sawa na hiyo ili kuongeza uwezo wao wa kuona wanapoogelea kwenye kina kirefu au maji baridi. Pia kuna majitu mengine ya baharini ambayo hupoteza joto kwa mwendo wa polepole, kama vile papa mkubwa mweupe.

Nadhani udhibiti wa hali ya joto ni sifa moja tu ya kuvutia sana ya viumbe hawa wazuri wa ajabu na mengi zaidi ya inavyoonekana. Kuanzia kwa watoto wadogo wanaoanguliwa kuelekea majini hadi kwa madume wanaopita kila mara na majike wanaotaga, mengi kuwahusu bado hayajulikani. Watafiti hawana uhakika ni wapi kasa hawa hutumia miaka michache ya kwanza ya maisha yao. Bado ni jambo lisiloeleweka jinsi wanyama hawa wakubwa wanaosafiri kwa umbali wanavyosafiri kwa usahihi kama huo. Kwa bahati mbaya tunajifunza kuhusu kasa wa baharini kwa kasi ambayo ni ya polepole zaidi kuliko kasi ya kupungua kwa idadi ya watu.

Mwishowe itabidi ziwe azimio letu la kulinda kile tunachojua, na udadisi wetu juu ya kasa wa ajabu wa baharini ambao husababisha juhudi kubwa zaidi za uhifadhi. Kuna mengi sana yasiyojulikana kuhusu wanyama hawa wa kuvutia na kuishi kwao kunatishiwa na upotevu wa fuo za viota, plastiki na uchafuzi mwingine wa baharini, na kukamata kwa bahati mbaya katika nyavu za uvuvi na kamba ndefu. Tusaidie kwa Msingi wa Bahari kuunga mkono wale wanaojitolea kufanya utafiti wa kasa wa baharini na juhudi za uhifadhi kupitia Hazina yetu ya Turtle ya Bahari.

Marejeo:

1. Bostrom, Brian L., na David R. Jones. "Fanya mazoezi ya joto ya ngozi ya watu wazima
2. Kasa.”Baiolojia Linganishi na Fiziolojia Sehemu A: Molekuli na Fiziolojia Unganishi 147.2 (2007): 323-31. Chapisha.
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, na David R. Jones. "Tabia na Fiziolojia: Mkakati wa Joto wa Turtles za Leatherback." Mh. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Chapisha.
4. Goff, Gregory P., na Garry B. Stenson. "Tissue ya kahawia ya Adipose katika Turtles ya Bahari ya Leatherback: Kiungo cha Thermogenic katika Reptile Endothermic?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Chapisha.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe, na P. Dockery. "Mabadiliko ya Ontogenetic katika Muundo wa Tracheal Huwezesha Kuzamia kwa Kina na Kulisha Maji Baridi kwa Kasa Wazima wa Bahari ya Leatherback." Journal ya biolojia ya majaribio 212.21 (2009): 3440-447. Chapisha
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, na Frank V. Paladino. "Uhuru wa Joto wa Kimetaboliki ya Tishu ya Misuli katika Turtle ya Leatherback, Dermochelys Coriacea." Baiolojia Linganishi na Fiziolojia Sehemu A: Molekuli na Fiziolojia Unganishi 120.3 (1998): 399-403. Chapisha.