Mindent tudni akarok

Melegvérű

Pin
Send
Share
Send


Melegvérű az állatok fenntartják a termikus homeosztázt; vagyis megtartják testhőmérsékletüket szinte állandó szinten, függetlenül a környező hőmérséklettől. Ez magában foglalja nem csak a hőtermelési képességet, hanem a lehűlési képességet is. A melegvérű állatok testhőmérsékletüket az anyagcseréjük szabályozásával szabályozzák (például növelik az anyagcserék sebességét, amikor a környező hőmérséklet csökkenni kezd).

Mind a "melegvérű", mind a "hidegvérű" kifejezés általános jellegük miatt és az ezen a téren megnövekedett megértés miatt a tudósok kedvezőtlennek bizonyultak. A testhőmérsékleti típusok nem esnek egyszerű és / vagy kategóriákba. Minden kifejezés helyettesíthető egy vagy több változattal (lásd: melegvérűség kategóriái). A testhőmérséklet-fenntartás különféle technikák széles skáláját foglalja magában, amelyek a testhőmérsékleti folytonosságot eredményezik, a hagyományos melegvér és hidegvérű ideál a spektrum másik végén van.

Az összes állati élet „melegvér” vagy „hidegvér” kategóriába sorolása egy újabb körvonala, amely elégtelennek bizonyult, tekintettel az élet nagy sokféleségére. Ez a fajta nemcsak a rendelkezésre álló rések kitöltése és az ökológiai stabilitás biztosítása szempontjából előnyös, hanem olyan tulajdonsága is, amely a természet számára ilyen vonzó és örömteli forrást jelent az emberek számára.

A melegvérűség kategóriái

A melegvérűség általában a hőszabályozás három különálló aspektusára vonatkozik.

  1. Endothermy egyes lények azon képessége, hogy belső hőmérsékleten, például izomrázás, zsírégetés és lebegő képesség révén ellenőrizzék testhőmérsékleteiket (görög: endo = "belül" meleg fürdő = "hő").
  2. homeotermia az a hőszabályozás, amelyet azok a lények használnak, amelyek stabil belső hőmérsékletet tartanak fenn, függetlenül a külső befolyástól. Ez a hőmérséklet gyakran magasabb, mint a közvetlen környezet (görög: homoios = "azonos, azonos" meleg fürdő = "hő").
  3. Tachymetabolism az a fajta hőszabályozás, amelyet a magas hőmérsékletet fenntartó lények használnak pihenő anyagcsere (görög: tachikardia = "gyors, gyors" Metabol = "változtatni"). A tachymetabolikus lények alapvetően "bekapcsolva". Noha nyugalmi anyagcseréjük még mindig sokszor lassabb, mint aktív anyagcseréjük, a különbség gyakran nem olyan nagy, mint a bradymetabolikus lényeknél. A tachymetabolikus lényeknek nehezebb az élelmiszerhiány kezelése.

A hagyományosan melegvérű lények (emlősök és madarak) nagy része megfelel ezeknek a három kategóriának. Az elmúlt 30 évben azonban az állati termofiziológia területén végzett kutatások számos, a két csoporthoz tartozó fajt fedeztek fel, amelyek nem felelnek meg ezeknek a kritériumoknak. Míg az összes emlős endoterm és többnyire homeoterm, például néhányuk nem fenntartja a belső testhőmérsékletet stabil módon, függetlenül a környezeti hatástól. Például sok denevér és kis madár poikilotermikus és bradymetabolikus, amikor éjszaka vagy nap alszik. Ezekre a lényekre egy másik kifejezés jött létre: heterotermia. A Meztelen Vakond Patkány (Heterocephalus-glaber) egy emlős, aki nem képes szabályozni a hőmérsékletet, de a föld alatt stabil hőmérsékleten él.

Az állatokon végzett további vizsgálatok azt mutatták, hogy a hagyományosan hidegvérűnek tekintik a lények a fent definiált három kifejezés különböző variációit, hidegvérű társaikkal együtt (ektotermia, poikilotermia és bradymetabolizmus), ezáltal széles spektrumot teremtve testhőmérsékleti típusok (lásd a melegvér és a hidegvérű között). Például, míg a halak „hidegvérű” (különösen poikilotermikus), mivel nem tartják állandó belső hőmérsékletet, és a hőmérséklet gyakran tükrözi a környezeti hőmérsékletet, egyes halfajok eltérő mértékben magasabb testhőmérsékletet tartanak fenn. Például a kékúszójú tonhal és a balkefe-cápák 20 ° C-kal meghaladhatják testhőmérsékleteiket a környezeti vízhőmérséklet fölött. Néhány halfaj esetében a megnövekedett hőmérséklet jelenségét hőcserére vezethetjük vissza, mivel a meleg vér a kis vénákban a kopoltyúba visszatérve hidegebb, az oxigénnel kezelt vér a keskeny artériákban elhagyja a kopoltyúkat.

Mechanizmusok

Az endotermák madarakat és emlősöket foglalnak magukban. Az anyagcserének a légzés útján történő szabályozásával (szénhidrátok oxidációjával) és számos egyéb intézkedéssel együtt ezek az állatok fenntarthatják belső hőmérsékleteiket. A hőmérséklet-szabályozásban elsődleges vagy támogató szerepet játszó mechanizmusok között a zsírégetés, remegés (amikor az izmok összehúzódnak, a sejtek többre vándorolnak; a légzés hőt bocsát ki, és a test fő hőforrása), kiürítés (keringési változások kevesebb hőt irányít a bőrre), kipirulás (keringési változások, hogy több hőt bocsássanak ki a bőrből), lihegés vagy izzadás (a párolgás révén a hőveszteség növelése). Néhány emlős vastagabb szőrme van hideg tél alatt és vékonyabb kabátja van nyáron. Az emlősök jelentősen különböznek az izzadságmirigyek tekintetében. A főemlősök egész testén izzadmirigyek vannak, a kutyáknak csak néhányuk található a lábukon, és a bálnáknak hiányoznak az izzadságok.

Télen előfordulhat, hogy nincs elegendő táplálék ahhoz, hogy az endoterma egész nap stabil maradjon anyagcseréjében, tehát egyes szervezetek szabályozott hipotermia állapotba kerülnek hipernációnak, vagyis torpornak. Ez szándékosan csökkenti a testhőmérsékletet az energiamegtakarítás érdekében. Forró időben az endotermák jelentős energiát költenek a túlmelegedés elkerülésére: Lehegyezhetnek, izzadhatnak, nyalhatnak, menedéket vagy vizet kereshetnek.

Meleg vér és hideg vér

Az endotermia előnyei a megnövekedett enzimaktivitás és az állandó testhőmérséklet, lehetővé téve ezeknek az állatoknak, hogy hideg hőmérsékleten aktívak legyenek. A biokémiai folyamatok hőfüggőek. Általában gyorsabban megy, ha meleg, és lassabban, ha hideg. Az összes biológiai funkció, beleértve az izmok aktivitását is, ezen kémiai reakcióktól függ. A homeotermikus képesség fő előnye, hogy a belső kémiai reakciók optimális szinten működnek, amikor az állat teste optimális hőmérsékleten vagy annak közelében tartja magát. Ez lehetővé teszi a lény számára, hogy mindig a lehető legjobb sebességgel és hatékonysággal gondolkodjon, mozogjon, emészthető és tegye ezt.

Fő hátránya a hőszabályozás fenntartásának szükségessége, még inaktivitás közben is. Vagyis nagyobb az energiaigény. Melegvérűség azt jelenti, hogy a szervezetnek mindig nagy mennyiségű élelmi energiát kell fogyasztania. Amikor a melegvérű állat hőmérséklete néhány fokkal megváltozik, az állat gyorsan elveszíti működési képességét.

termográfiai kép: egy hidegvérű kígyó melegvérű egeret eszik

. Az emlősök energiájának nyolcvan-kilencven százaléka költenek állandó maghőmérséklet fenntartására, a kis emlősökre vonatkozóan nagyobb követelményekkel. Hideg éghajlatban egy kicsi emlős hátrányban van a hőszabályozás szempontjából, mivel a hőveszteség arányos a felülettel, de a hőtermelés arányos a tömeggel (térfogat). Ahogy a szervezet mérete növekszik, felületének nagysága a szorzó négyzetével növekszik, de a térfogat arányos a szorzó kockájával. Ez tényező lehet a Bergmann-szabály esetében, amely kimondja, hogy az emlősök és a madarak körében egy adott faj egyedeinek hidegebb területein általában nagyobb a testtömege, mint a melegebb területeken.

A homeotermia további hátránya, hogy állandó hőmérsékleti környezetet biztosít a hidegvérű paraziták, például rovarok, baktériumok, vírusok, protisták stb. Számára. Így az emlősök és a madarak több kártevőt szenvednek, mint hüllők, és erős immunrendszert kellett kifejleszteniük.

A hidegvérű állatokat, például halakat és hüllőket ektotermáknak nevezzük, ami azt jelenti, hogy nem tudják ellenőrizni belső hőmérsékletüket. A hidegvérűség előnye, hogy egy szervezetnek sokkal kevesebb élelmiszerre van szüksége. Ez lehetővé teszi az éhínség, a hosszú óceáni utak és a zsákmányhiány túlélését, amikor a melegvérű szervezetek biztosan meghalnak. A hidegvérűség hátránya, hogy a szervezetnek többféle kémiai úton kell rendelkeznie, amelyek közül néhány a hidegebb hőmérsékletű működéshez, mások a melegítéshez szükséges. A hidegvérű állatok mozghatnak és lassabban reagálhatnak, ha a hőmérséklet hidegebb.

Melegvérű és hidegvérű között

A természeti világban létező hőszabályozási rendszerek sokféle tudományos ismerete nagyban fejlődött, mivel az eredeti különbséget tett a meleg és a hidegvérű állatok között, és a kérdést sokkal szélesebb körben vizsgálták. Például a tudósok ma már tudják, hogy a hidegvérű állatok mind viselkedési eszközöket alkalmaznak belső hőmérsékleteik beállításához, gyakran nagyon hatékonyan. Vannak olyan lények is, amelyek nem tartoznak megfelelően egyik kategóriába sem.

Néhány példa a teremtmények között:

  • Tonhal és kardhal. A halak régóta azt gondolják, hogy hidegvérűek. A tonhal és a kardhal mélyen belemerül az óceánba, ahol a víz nagyon hideg. A kardhal képes agy és a szem hőmérsékletét megemelni, ami vadászatkor lehetővé teszi a gyorsabb szemmozgást. A tonhal képes teljes testét felmelegíteni egy olyan hőcserélő mechanizmuson keresztül, amelyet a rete mirabile-nek hívnak, amely segít megőrizni a testben a hőt, és minimalizálja a kopoltyúkon átmenő hőveszteséget. Úszási izmaik testük közepén vannak, nem pedig a felszín közelében.
  • Méhek. Az egyes méhek teljesen hidegvérűek. A méhek azonban nem élnek egyedül. Kaptárban élnek sok más mézzel. Nyáron, ha a kaptár elkezdi túlmelegedni, a méhek a bejáratához mennek, és a kaptárba be- és kivezetik a levegőt, hogy lehűtsék. Télen, ha a kaptár túl hideg lesz, a méhek addig rezegnek szárnyas izmaikkal, amíg melegszik erőfeszítéseik során. A magányos méheknek önmagában ennek nincs jelentős hatása. Összességében ez elegendő hőt termel ahhoz, hogy a kaptár hőmérséklete az életképes határokon belül maradjon.

Irodalom

  • Blumberg, M. S., 2002. Testhő: hőmérséklet és élet a Földön. Harvard University Press.

Pin
Send
Share
Send