Ang Thermoregulating Ectotherm

Ni Jake Zadik, isang dating communications intern sa The Ocean Foundation na ngayon ay nag-aaral sa Cuba.

Kaya, itatanong mo, ano ang thermoregulating ectotherm? Ang salitang "ectotherm" ay tumutukoy sa mga hayop na karaniwang may temperatura ng katawan na maihahambing sa kanilang kapaligiran. Hindi nila maaaring panloob na ayusin ang temperatura ng kanilang katawan. Madalas silang tinutukoy ng mga tao bilang "cold-blooded", ngunit ang terminong ito ay may posibilidad na mali ang mga tao nang mas madalas kaysa sa hindi. Kasama sa mga ectotherm ang mga reptilya, amphibian, at isda. Ang mga hayop na ito ay may posibilidad na umunlad sa mas maiinit na kapaligiran. Sustained energy output ng isang warm-blooded (mammal) at cold-blooded (reptile) na hayop bilang function ng core temperature.

Ang "Thermoregulating," ay tumutukoy sa kakayahan ng mga hayop na mapanatili ang kanilang panloob na temperatura, na may maliit na pagsasaalang-alang sa temperatura. Kapag malamig sa labas, ang mga organismong ito ay may kakayahang manatiling mainit. Kapag mainit sa labas, ang mga hayop na ito ay may kakayahang palamigin ang kanilang sarili at hindi uminit. Ito ang mga "endotherms," ​​tulad ng mga ibon at mammal. Ang mga endotherm ay may kakayahang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan at tinutukoy din bilang homeotherms.

Kaya, sa puntong ito maaari mong mapagtanto na ang pamagat ng blog na ito ay talagang isang kontradiksyon—isang organismo na hindi kayang kontrolin ang temperatura ng katawan nito ngunit aktwal na may kakayahang aktibong ayusin ang temperatura ng katawan nito? Oo, at isa talaga itong napakaespesyal na nilalang.

Ito ay sea turtle month sa The Ocean Foundation, kaya naman pinili kong magsulat tungkol sa leatherback sea turtle at ang espesyal na thermoregulation nito. Ang pagsubaybay sa pananaliksik ay nagpakita na ang pagong na ito ay may mga ruta ng paglilipat sa mga karagatan, at palaging mga bisita sa isang malawak na hanay ng mga tirahan. Lumipat sila sa mayaman sa sustansya, ngunit napakalamig na tubig hanggang sa hilaga ng Nova Scotia, Canada, at may mga pugad sa tropikal na tubig sa buong Caribbean. Walang ibang reptile na aktibong kinukunsinti ang ganoong malawak na hanay ng mga kundisyon ng temperatura—aktibong sinasabi ko dahil may mga reptile na pumapayag na mas mababa sa nagyeyelong temperatura, ngunit ginagawa ito sa isang hibernating na estado. Ito ay nabighani sa mga herpetologist at marine biologist sa loob ng maraming taon, ngunit mas kamakailang natuklasan na ang napakalaking reptilya na ito ay pisikal na kinokontrol ang kanilang temperatura.

…Ngunit sila ay mga ectotherm, paano nila ito ginagawa??...

Sa kabila ng pagiging maihahambing sa laki sa isang maliit na compact na kotse, wala silang built in na sistema ng pag-init na nagmumula sa pamantayan. Gayunpaman, ang kanilang sukat ay may mahalagang papel sa kanilang regulasyon sa temperatura. Dahil napakalaki ng mga ito, ang leatherback sea turtle ay may mababang surface area sa volume ratio, kaya ang core temperature ng pagong ay nagbabago sa mas mabagal na rate. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na "gigantothermy." Maraming mga siyentipiko ang naniniwala na ito ay isang katangian din ng maraming malalaking sinaunang hayop sa panahon ng kasukdulan ng panahon ng yelo at sa kalaunan ay humantong sa kanilang pagkalipol habang ang mga temperatura ay nagsimulang tumaas (dahil hindi sila maaaring lumamig nang mabilis).

Ang pagong ay nakabalot din sa isang layer na brown adipose tissue, isang malakas na insulating layer ng taba na kadalasang matatagpuan sa mga mammal. Ang sistemang ito ay may kakayahang mapanatili ang higit sa 90% ng init sa kaibuturan ng hayop, na binabawasan ang pagkawala ng init sa pamamagitan ng nakalantad na mga paa't kamay. Kapag nasa mataas na temperatura ng tubig, kabaligtaran ang nangyayari. Ang dalas ng Flipper stroke ay kapansin-pansing bumababa, at ang dugo ay malayang gumagalaw sa mga paa't kamay at nagpapalabas ng init sa mga lugar na hindi sakop ng insulating tissue.

Napakatagumpay ng mga leatherback sea turtle sa pag-regulate ng temperatura ng kanilang katawan na mayroon silang kakayahang mapanatili ang pare-parehong temperatura ng katawan na 18 degrees sa itaas o mas mababa sa temperatura ng paligid. Iyan ay hindi kapani-paniwala na ang ilang mga mananaliksik ay nagtatalo dahil ang prosesong ito ay metabolically accomplished leatherback sea turtles ay talagang endothermic. Gayunpaman, ang prosesong ito ay hindi anatomically na isinasagawa, kaya karamihan sa mga mananaliksik ay nagmumungkahi na ito ay isang maliit na bersyon ng endothermy sa pinakamahusay.

Ang mga leatherback turtles ay hindi lamang ang marine ectotherm na nagtataglay ng kakayahang ito. Ang bluefin tuna ay may natatanging disenyo ng katawan na nagpapanatili sa kanilang dugo sa kaibuturan ng kanilang katawan at may katulad na counter current heat exchanger system sa leatherback. Ang swordfish ay nagpapanatili ng init sa kanilang ulo sa pamamagitan ng isang katulad na insulating brown adipose tissue layer upang mapataas ang kanilang paningin kapag lumalangoy sa malalim o malamig na tubig. Mayroon ding iba pang mga higante ng dagat na nawawalan ng init sa mas mabagal na proseso, tulad ng great white shark.

Sa tingin ko, ang thermoregulation ay isa lamang sa hindi kapani-paniwalang kaakit-akit na katangian ng magagandang maringal na nilalang na ito na may higit pa sa nakikita. Mula sa maliliit na mga hatchling na patungo sa tubig hanggang sa mga lalaki at bumabalik na pugad na mga babae, marami sa kanila ang hindi pa alam. Ang mga mananaliksik ay hindi sigurado kung saan ginugugol ng mga pagong na ito ang unang ilang taon ng kanilang buhay. Ito ay nananatiling isang misteryo sa kung paano nag-navigate ang mga mahuhusay na naglalakbay na hayop na ito nang may katumpakan. Sa kasamaang palad, natututo tayo tungkol sa mga pagong sa dagat sa bilis na mas mabagal kaysa sa rate ng pagbaba ng kanilang populasyon.

Sa huli, kailangan nating maging determinasyon na protektahan ang ating nalalaman, at ang ating pagkamausisa tungkol sa mahiwagang mga pawikan na humahantong sa mas malakas na pagsisikap sa pag-iingat. Napakaraming hindi alam tungkol sa mga kamangha-manghang hayop na ito at ang kanilang kaligtasan ay nanganganib sa pagkawala ng mga pugad na dalampasigan, plastik at iba pang polusyon sa dagat, at hindi sinasadyang bycatch sa mga lambat at longline. Tulungan kami sa Ang Ocean Foundation suportahan ang mga naglalaan ng kanilang sarili sa pagsasaliksik at pag-iingat ng pawikan sa pamamagitan ng ating Sea Turtle Fund.

Sanggunian:

1. Bostrom, Brian L., at David R. Jones. “Pinapainit ng Pag-eehersisyo ang Pang-adultong Leatherback
2. Mga pagong.”Comparative Biochemistry at Physiology Part A: Molecular at Integrative Physiology 147.2 (2007): 323-31. I-print
3. Bostrom, Brian L., T. Todd Jones, Mervin Hastings, at David R. Jones. "Pag-uugali at Physiology: Ang Thermal Strategy ng Leatherback Turtles." Ed. Lewis George Halsey. PLoS ONE 5.11 (2010): E13925. Print.
4. Goff, Gregory P., at Garry B. Stenson. "Brown Adipose Tissue sa Leatherback Sea Turtles: Isang Thermogenic Organ sa isang Endothermic Reptile?" Copeia 1988.4 (1988): 1071. Print.
5. Davenport, J., J. Fraher, E. Fitzgerald, P. Mclaughlin, T. Doyle, L. Harman, T. Cuffe, at P. Dockery. "Ang mga Ontogenetic na Pagbabago sa Tracheal Structure ay Pinapadali ang Deep Dives at Cold Water Foraging sa Adult Leatherback Sea Turtles." Journal of Experimental Biology 212.21 (2009): 3440-447. Print
6. Penick, David N., James R. Spotila, Michael P. O'Connor, Anthony C. Steyermark, Robert H. George, Christopher J. Salice, at Frank V. Paladino. "Thermal Independence of Muscle Tissue Metabolism sa Leatherback Turtle, Dermochelys Coriacea." Comparative Biochemistry at Physiology Part A: Molecular at Integrative Physiology 120.3 (1998): 399-403. I-print