Τι είναι η Ectotherm;
Ένα εκτόθερμο, που συνήθως αναφέρεται ως ψυχρόαιμο ζώο, βασίζεται σε εξωτερικές πηγές θερμότητας για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του σώματός του, η οποία μπορεί να κυμαίνεται ευρέως με βάση το περιβάλλον του ζώου. Αυτό διαφέρει από τις ενδόθερμες, οι οποίες ρυθμίζουν την εσωτερική τους θερμοκρασία με βάση τη θερμότητα που παράγεται μέσα στο σώμα.
Μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα, καθώς περπατάτε τον σκύλο σας στο δρόμο, θα παρατηρήσετε ότι η γλώσσα του σκύλου σας κρέμεται έξω καθώς παντελονίζει και το μπλουζάκι σας σιγά-σιγά μουλιάζει από τον ιδρώτα. Και οι δύο αυτές δραστηριότητες είναι μέθοδοι που χρησιμοποιεί το σώμα μας (άνθρωποι και σκύλοι) για να ελέγξει και να σταθεροποιήσει την εσωτερική μας θερμοκρασία. Με την εφίδρωση, μπορούμε να δροσίσουμε το σώμα ως αποτέλεσμα της εξάτμισης, ενώ το λαχάνιασμα επιτρέπει να συμβεί το ίδιο πράγμα στη γλώσσα του σκύλου.
Ωστόσο, οι άνθρωποι, οι σκύλοι και χιλιάδες άλλα θηλαστικά είναι ενδόθερμα, ενώ τα ερπετά, τα ψάρια, οι σαύρες και τα ασπόνδυλα είναι εκτόθερμα. Αντί να διαχειρίζονται τη θερμότητα που παράγεται μέσα στο σώμα τους για να διατηρούν τη θερμοκρασία τους σταθερή, βασίζονται στο εξωτερικό περιβάλλον τους ως πηγή θερμότητας και αφήνουν τη θερμοκρασία του σώματός τους να κυμαίνεται πολύ περισσότερο από τις ενδόθερμες.
Τι είναι η Ectotherm;
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ένα εκτόθερμο ονομάζεται συνήθως «ψυχρόαιμα» πλάσμα και υπάρχουν εκατοντάδες χιλιάδες εκτόθερμα είδη. Σε αντίθεση με τα ενδόθερμα, τα «θερμόαιμα» ζώα, τα εξώθερμα δεν είναι σε θέση να αυξήσουν την εσωτερική μεταβολική τους δραστηριότητα για να ενισχύσουν την παραγωγή θερμότητας. Παράγουν κάποια ποσότητα μεταβολικής θερμότητας, αλλά όχι αρκετή για να τροφοδοτήσει πλήρως το σώμα τους. Αντίθετα, είναι στην ιδιοτροπία του εξωτερικού τους περιβάλλοντος, βασίζονται σε ανοιχτούς χώρους για να απορροφούν τον ήλιο, καθώς και σε σκιασμένες περιοχές για να προστατεύουν το πλάσμα από τη θερμότητα όταν κάνει πολύ ζέστη έξω.
ψυχρόαιμα ερπετά, κροκόδειλος ή αλιγάτορας, σαύρα, σαύρα με λαιμόκοψη, δηλητηριώδης βάτραχος, χελώνα, δηλητηριώδες φίδι, χαμαιλέοντας, τρίτωνας. (Φωτογραφία :Andrei Zhukov/ Shutterstock)
Αν έχετε δει ποτέ μια σαύρα να βρίσκεται νωχελικά σε έναν βράχο, είστε μάρτυρες ενός βασικού στοιχείου της εκτοθερμίας. Αυτή η πρακτική του «basking» επιτρέπει στα ζώα να απορροφούν απευθείας τη θερμότητα του ήλιου και τη θερμότητα του βράχου από κάτω. Αυτό θα αυξήσει την εσωτερική θερμοκρασία του πλάσματος σε ένα άνετο σημείο. Υπάρχει συνήθως ένα προτιμώμενο εύρος θερμοκρασίας για τις εκτόθερμες, αλλά υπάρχει λιγότερη ακαμψία σε αυτό το εύρος όπως για τις ενδόθερμες.
Γενικά, οι άνθρωποι και άλλα θηλαστικά και πτηνά θα διατηρούν μια εσωτερική θερμοκρασία ανά πάσα στιγμή. για τους ανθρώπους, αυτή η θερμοκρασία είναι 98,6 βαθμοί Φαρενάιτ (37 βαθμοί Κελσίου). Τα περισσότερα άλλα θηλαστικά κυμαίνονται από 97-103 βαθμούς Φαρενάιτ, ενώ πολλά πουλιά είναι κοντά στους 105 βαθμούς. Ωστόσο, τα εξώθερμα σε όλο τον κόσμο είναι σε θέση να επιβιώσουν σε πιο ακραία περιβάλλοντα, επειδή εάν η θερμοκρασία πέσει κατακόρυφα κατά 40 βαθμούς, η θερμοκρασία του σώματός τους θα πέσει σταδιακά για να ταιριάζει με αυτήν. Ομοίως, εάν η θερμοκρασία εκτιναχθεί στους 100 βαθμούς, η θερμοκρασία τους θα κάνει το ίδιο.
Σκεφτείτε μια σαύρα στην έρημο Σαχάρα, όπου οι θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να ανεβαίνουν πάνω από 110 βαθμούς, αλλά μόλις πέσει η νύχτα, η θερμοκρασία θα μπορούσε να πέσει κατακόρυφα στους 25 βαθμούς. Αυτή η σαύρα θα μπορεί να λιάζεται σε έναν βράχο κατά τη διάρκεια του πρωινού ήλιου, να αναζητά σκιά από την καυτή μεσημεριανή ζέστη και, στη συνέχεια, να προσαρμόζει τελικά την εσωτερική θερμοκρασία του σώματός της για ένα κρύο βράδυ. Κάνει μια απρόβλεπτη ζωή, αλλά πολύ πιο ευέλικτη!
Οφέλη του να είσαι Ectotherm
Το πρωταρχικό όφελος της ύπαρξης εκτόθερμου είναι η μικρότερη ποσότητα τροφής που πρέπει να καταναλωθεί, σε σύγκριση με τα θερμόαιμα ζώα. Οι άνθρωποι, τα πουλιά και άλλα θηλαστικά πρέπει να καταναλώνουν σημαντική ποσότητα θερμίδων την ημέρα, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί η εσωτερική τους θερμοκρασία. Στην πραγματικότητα, η πλειονότητα των τροφίμων που καταναλώνονται από τις ενδόθερμες δεν προορίζεται για αύξηση ή διατήρηση της μάζας σώματος. χρησιμοποιείται ως μεταβολικό καύσιμο που διατηρεί το επίπεδο της θερμοκρασίας μας.
Ομοίως, τα μικρότερα θερμόαιμα ζώα αγωνίζονται να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους, λόγω της μεγαλύτερης αναλογίας επιφάνειας σώματος προς μάζα. Ουσιαστικά, οι μικρότερες ενδόθερμες πρέπει να εργαστούν πολύ σκληρά για να κρατηθούν ζεστοί, καθώς χάνουν συνεχώς θερμότητα από το περιβάλλον. Ωστόσο, τα μικρά εξώθερμα δεν χρειάζεται να ανησυχούν για αυτό το πρόβλημα, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει γιατί τα ψυχρόαιμα ζώα τείνουν να είναι μικρότερα πλάσματα.
Ένα άλλο πλεονέκτημα από την ύπαρξη μιας κυμαινόμενης θερμοκρασίας είναι ότι οι εξώθερμες είναι λιγότερο ευαίσθητες σε λοιμώξεις, παράσιτα και άλλα παθογόνα που πρέπει να αντιμετωπίσουν οι ενδόθερμες. Οι ποικίλες θερμοκρασίες του σώματός τους τα καθιστούν κάθε άλλο παρά ιδανικά για βακτήρια και άλλα δυσάρεστα μικρόβια, τα οποία προτιμούν μια σταθερή, ζεστή θερμοκρασία για να ευδοκιμήσουν. Τούτου λεχθέντος, η ευπάθεια των ενδόθερμων σε περισσότερες λοιμώξεις έχει βελτιώσει τη δύναμη και την πολυπλοκότητα του ανοσοποιητικού τους συστήματος πέρα από τα περισσότερα εξώθερμα.
Τέλος, τα εξώθερμα μπορούν να ζουν σε αρκετά ακραίες συνθήκες όπου οι ενδόθερμες προτιμούν να αποφεύγουν. Το πιο σημαντικό, ακόμη και στις πιο ακραίες περιοχές, αυτά τα πλάσματα έχουν προσαρμογές για να διατηρούν τη θερμοκρασία του σώματός τους σε ένα ασφαλές εύρος. Πολλά ενδόθερμα μπορούν να τρυπώσουν στο χώμα, να ανοίξουν το στόμα τους για να απελευθερώσουν θερμότητα, να αλλάξουν χρώματα ή απλώς να προσανατολιστούν διαφορετικά στον ήλιο εάν υπερθερμανθούν. Όταν οι θερμοκρασίες του σώματος ενός εκτόθερμου αυξάνονται πολύ ψηλά, μπορεί να προκαλέσει μετουσίωση των πρωτεϊνών του σώματος, αλλά σε μια τέτοια περίπτωση, μπορούν να απελευθερώσουν ουσίες που ονομάζονται πρωτεΐνες θερμικού σοκ. Αυτό θα αποτρέψει τη μετουσίωση της πρωτεΐνης και θεωρείται μέρος της «απόκρισης θερμικού σοκ» των ζώων. Οι ενδόθερμες έχουν επίσης πρωτεΐνες θερμικού σοκ (HSP), αλλά απελευθερώνονται λιγότερο εύκολα και δεν θεωρούνται η πρώτη μας γραμμή θερμοπροστατευτικής άμυνας.
Στο άλλο άκρο του φάσματος (κυριολεκτικά), εάν οι θερμοκρασίες πέφτουν σχεδόν στο πάγωμα, ή ακόμα και κάτω, οι εξώθερμες μπορεί να τρέμουν, να στριμώχνονται μαζί για ζεστασιά ή να απελευθερώνουν κρυοπροστατευτικές ουσίες στο αίμα τους για να αποτρέψουν το σχηματισμό κρυστάλλων πάγου. Αυτά τα κρυοπροστατευτικά αποτελούνται από σάκχαρα, άλατα, γλυκερίνη, γλυκόζη και άλλες πρωτεΐνες, ανάλογα με το συγκεκριμένο είδος, επιτρέποντας στα έντομα της Αρκτικής, τα ψάρια και τα αμφίβια να επιβιώσουν.
Μειονεκτήματα της Εκτοθερμίας
Ωστόσο, δεν είναι μόνο ηλιοθεραπεία σε βράχους και χαμηλού κινδύνου μολυσματικών ασθενειών. υπάρχουν μερικά μειονεκτήματα στο να είσαι ψυχρόαιμα ζώο. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του σώματος ενός εκτόθερμου κυμαίνεται με την εξωτερική θερμοκρασία, το ίδιο συμβαίνει και με το επίπεδο δραστηριότητάς σας. Όταν τα ψυχρόαιμα ζώα ρίχνουν τη θερμοκρασία του σώματός τους, η δραστηριότητά τους γίνεται επίσης πολύ υποτονική, τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά.
Δεν μπορούν να εξασφαλίσουν μεγάλες αποθήκες ενέργειας για κυνήγι ή ζευγάρωμα και είναι κάπως ακίνητα και ανυπεράσπιστα όταν η θερμοκρασία πέφτει κατακόρυφα. Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες περιοχές όπου απλά δεν μπορούν να επιβιώσουν (δηλαδή πολύ ψυχρές περιοχές) επειδή δεν θα μπορούσαν ποτέ να αυξήσουν τα ενεργειακά τους επίπεδα για να κινηθούν, να κυνηγήσουν και να φάνε. Πριν από το κυνήγι, ένα εξώθερμο μπορεί να λιμνάζει στον ήλιο για ώρες, σαν να φορτίζει μια μπαταρία, ενώ οι ενδόθερμες μπορούν να αυξήσουν τον καρδιακό ρυθμό, τη θερμοκρασία του σώματος και τα επίπεδα ενέργειας σε λίγες μόνο στιγμές.
Μια τελευταία λέξη
Στη μεγάλη ιστορία της ζωής σε αυτόν τον πλανήτη, η εκτοθερμία ήταν στην κορυφή για τη συντριπτική πλειοψηφία, αλλά καθώς η εξέλιξη συνεχιζόταν και η ζωή άρχισε να διαφοροποιείται, ορισμένες συνθήκες οδήγησαν τη φυσική επιλογή προς την ενδόθερμη. Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τόσο στην εκτοθερμία όσο και στην ενδόθερμη, αλλά ως άνθρωπος που διαβάζετε αυτό το άρθρο, απλά να χαίρεστε που δεν χρειάζεται να ξαπλώνετε σε έναν βράχο για να ζεσταθείτε κάθε πρωί.
