POIKILOTHERMS: EVOLUSI, PERATURAN, FAEDAH - BIOLOGI - 2025

Poikilothermo (poikilos, berganda atau bervariasi) merujuk kepada haiwan yang tidak dapat mengatur suhu dalamannya, sehingga suhu badan mereka berubah-ubah dengan suhu bilik.

Dari segi sejarah, ahli zoologi menggunakan istilah lain yang lebih banyak digunakan seperti "berdarah sejuk" untuk merujuk kepada kumpulan haiwan yang pelbagai. Walau bagaimanapun, adalah istilah bahawa dalam erti kata yang ketat tidak efisien untuk memisahkan dua kumpulan haiwan.

Sumber: Bjørn Christian Tørrissen

Istilah lain yang banyak digunakan untuk merujuk secara eksklusif sumber haba badan adalah "ectotherm", seperti kumpulan haiwan yang bergantung hampir sepenuhnya pada sumber haba persekitaran. Oleh itu, gabungan istilah ini memberikan maklumat berharga mengenai cara haiwan mengatur suhu badannya.

Peraturan suhu dalam organisma poikilothermic

Haiwan sepanjang evolusi mereka telah menggunakan strategi untuk memelihara persekitaran dalaman mereka dalam keadaan optimum dan menjaga fungsi sel normal, selain mengoptimumkan pengeluaran atau penjimatan tenaga metabolik.

Haiwan Poikilothermic menghasilkan haba metabolik yang lebih rendah daripada haiwan endotermik. Oleh itu, pertukaran tenaga kalori dengan persekitaran sangat penting untuk menentukan suhu badan anda.

Dalam pengertian ini, seekor haiwan poikilothermic menyerap haba dari persekitaran jika perlu menaikkan suhu tubuhnya, berperilaku sebagai konformis termal, kerana mereka bergantung pada suhu persekitaran. Dari segi tenaga, mereka terdiri daripada haiwan yang kurang terpencil.

Pertama sekali, mereka mempunyai kadar pengeluaran haba metabolik yang rendah yang cepat melesap ke persekitaran dan tidak menyumbang secara signifikan kepada peningkatan suhu badan. Sebaliknya, mereka mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, yang memungkinkan ectotherms menyerap haba dengan mudah.

Dalam kebanyakan kes, organisma ektopik mempunyai tingkah laku suhu badan. Contohnya, ular dan kadal berjemur hingga mencapai suhu yang sesuai untuk fungsi otot yang cekap, mengurangkan kesan persekitaran melalui tingkah laku.

Metabolisme pada haiwan poikilothermic

Telah diketahui bahawa reaksi biokimia sensitif terhadap suhu, kerana aktiviti banyak enzim mempunyai suhu optimum. Sebarang perubahan suhu mengubah kecekapan mesin enzimatik, yang menjadi penghalang kepada haiwan.

Sekiranya suhu turun ke tahap kritikal, kelajuan proses metabolik terganggu, mengurangkan pengeluaran tenaga dan jumlah yang dapat digunakan oleh haiwan untuk aktiviti dan pembiakannya.

Sebaliknya, jika suhu meningkat terlalu banyak, aktiviti metabolik tidak stabil dan bahkan musnah. Ini memungkinkan untuk menetapkan julat yang optimum untuk perkembangan kehidupan antara 0 ° C hingga 40 ° C.

Suhu badan dalam organisma poikilothermic tidak tetap seperti pada organisma homeotermik (endotermik).

Dalam kes ini, walaupun haba dihasilkan sebagai produk aktiviti metabolik, yang terakhir hilang secepat yang dihasilkan. Suhu dalaman tidak bergantung pada mekanisme pembakaran makanan seperti halnya homeotherms.

Secara amnya, haiwan poikilothermic dikaitkan dengan metabolisme jenis bradymetabolic. Walau bagaimanapun, adalah syarat bahawa hanya organisma ectothermic yang ketat bertemu, bradymetabolism menjadi metabolisme dalam keadaan rehat.

Poikilothermia dalam alam semula jadi

Poikilothermia adalah jenis termoregulasi yang paling biasa di kerajaan haiwan. Di dalam kumpulan ini terdapat kumpulan vertebrata bawah seperti ikan, amfibia dan reptilia dan sebahagian besar invertebrata darat dan akuatik (dengan beberapa kes luar biasa).

Dalam poikilotherms akuatik, suhu badan pada dasarnya sama dengan air kerana ciri kalori. Sebaliknya, organisma darat mungkin mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada suhu udara akibat pengaruh radiasi.

Haiwan ectothermic, melalui tingkah lakunya, mengeksploitasi tempat dengan suhu yang lebih baik, namun, seperti yang telah ditunjukkan sebelumnya, sumber tenaga yang digunakan untuk meningkatkan suhu badannya berasal dari persekitaran dan bukan dari dalam tubuh.

Di kawasan tropika, ectotherms seperti reptilia bersaing secara berkesan dengan mamalia, dalam banyak kes melebihi jumlah spesies dan individu. Ini kerana suhu kawasan tropika yang berterusan membolehkan aktiviti sepanjang hari dan juga mendedikasikan tenaga yang dijimatkan dalam aktiviti pembiakan dan kelangsungan hidup.

Kelebihan ini cenderung berkurang di lingkungan beriklim sedang di mana, disebabkan oleh keadaan buruk untuk ectothermy, organisma endotermik disukai.

Faedah dan kos poikilothermia

Oleh kerana suhu badan banyak ectotherms bergantung pada tahap yang cukup besar pada lingkungan, spesies ectotherm yang hidup di tempat dengan suhu di bawah beku boleh menghadapi masalah.

Namun, mereka telah mengembangkan respons sebagai zat untuk mencegah penumpukan kristal ais dalam cairan ekstraselular dan dengan demikian melindungi cairan sitoplasma, zat supercooling dan antibeku dalam cairan tubuh.

Dalam persekitaran panas, fungsi tisu kebanyakan ectotherms terhambat. Kerana pertalian hemoglobin yang rendah terhadap oksigen dalam suhu suhu badan yang lebih tinggi, haiwan ini mencegah haiwan melakukan aktiviti yang menuntut, kerana kadar metabolisme aerobiknya yang rendah.

Yang terakhir ini membawa perkembangan defisit oksigen semasa pernafasan anaerob dan batasan mencapai ukuran yang besar.

Ectothermy adalah bentuk kehidupan yang perlahan dengan aliran tenaga yang kecil, iaitu dengan keperluan tenaga yang sederhana. Yang terakhir ini membolehkan mereka menempati ceruk terestrial yang tidak digunakan oleh vertebrata homeotermik, melaburkan lebih sedikit tenaga untuk menghasilkan haba dan lebih banyak lagi dalam aktiviti pertumbuhan dan pembiakan.

Evolusi ectothermy dalam dinosaur

Sejak pembesaran fosil pertama telah ada perdebatan mengenai apakah dinosaurus homeothermic atau poikilothermic. Seperti yang kita ketahui, ectothermy melibatkan pelaburan metabolik yang rendah untuk menghasilkan haba dan sebaliknya tenaga yang ada dari persekitaran digunakan untuk mengatur suhu badan.

Ini jelas membawa serangkaian masalah seperti kekurangan radiasi atau tenaga suria pada waktu malam atau habitatnya panas dan sejuk. Secara tradisional, memandangkan hubungan antara dinosaurus dan reptilia semasa, dinosaur diklasifikasikan sebagai ectotherms.

Namun, kerana gaya hidup yang disimpulkan mengenai dinosaur, beberapa argumen menyokong bahawa mereka adalah haiwan endotermik.

Yang pertama adalah bahawa mereka mempunyai penebat dangkal (bulu di Archeopteryx), yang akan menjadi penghalang untuk penyerapan tenaga dari radiasi dan untuk endoterm, dengan menganggap cara untuk mengekalkan panas metabolik.

Sebilangan besar penemuan fosil berlaku di zon beriklim sederhana, oleh sebab itu dianggap endotermik untuk bertahan dalam iklim dengan panas metabolik. Bukti lain menunjukkan bahawa hubungan antara pemangsa dan mangsa adalah ciri haiwan endotermik dan bukan ektopik.

Rujukan

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
2. de Quiroga, GB (1993). Fisiologi dan Evolusi Haiwan (Jilid 160). Edisi AKAL.
3. Fanjul, ML, & Hiriart, M. (Eds.). (1998). Biologi haiwan yang berfungsi. Abad XXI.
4. Fastovsky, DE, & Weishampel, DB (2005). Evolusi dan kepupusan dinosaur. Akhbar Universiti Cambridge.
5. Hill, RW (2002). Fisiologi Haiwan Perbandingan: Pendekatan Alam Sekitar. Saya terbalik.
6. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2012). Fisiologi Haiwan. Penerbit Sinauer Associates, Inc. edisi ketiga.
7. McNab, BK (2002). Ekologi fisiologi vertebrata: pandangan dari tenaga. Cornell University Press.
8. Willmer, P., Stone, G., & Johnston, I. (2009). Fisiologi persekitaran haiwan. John Wiley & Anak.